TWI679065B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents
基板處理裝置及基板處理方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI679065B TWI679065B TW107113214A TW107113214A TWI679065B TW I679065 B TWI679065 B TW I679065B TW 107113214 A TW107113214 A TW 107113214A TW 107113214 A TW107113214 A TW 107113214A TW I679065 B TWI679065 B TW I679065B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- temperature
- tank
- processing liquid
- flow path
- substrate
- Prior art date
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 224
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims abstract description 162
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title claims description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 278
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 claims abstract description 139
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 26
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000010992 reflux Methods 0.000 claims description 19
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 11
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 6
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 129
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 89
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 15
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 10
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 8
- WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M tetramethylammonium hydroxide Chemical compound [OH-].C[N+](C)(C)C WGTYBPLFGIVFAS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 101100441413 Caenorhabditis elegans cup-15 gene Proteins 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 5
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000001802 infusion Methods 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 3
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 description 3
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N Fluorane Chemical compound F KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N hydrogen peroxide;hydrate Chemical compound O.OO QOSATHPSBFQAML-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 239000012487 rinsing solution Substances 0.000 description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 2
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N h2o hydrate Chemical compound O.O JEGUKCSWCFPDGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N hydrate;hydrochloride Chemical compound O.Cl DKAGJZJALZXOOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000007530 organic bases Chemical class 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Weting (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
基板處理裝置包含有:上游加熱器,其對流動於循環流路之處理液進行加熱;複數個溫度調節器,其變更流動於複數個上游流路之處理液之溫度;及複數個流量調整閥,其變更流動於複數個上游流路之處理液之流量。複數個溫度調節器包含有對處理液進行冷卻之冷卻器或對處理液進行冷卻及加熱之冷熱單元。複數個溫度調節器之設定溫度與複數個流量調整閥之設定流量係設定為返回槽之處理液之溫度成為槽內之處理液之溫度以下。
Description
本發明關於處理基板之基板處理裝置及基板處理方法。處理對象之基板包含有例如半導體晶圓、液晶顯示裝置用基板、電漿顯示器用基板、FED(Field Emission Display;場發射顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板、太陽能電池用基板等。
在半導體裝置或液晶顯示裝置等之製造步驟中,使用對半導體晶圓或液晶顯示裝置用玻璃基板等之基板進行處理之基板處理裝置。
於專利文獻1揭示有一次一片地處理基板之單片式基板處理裝置。該基板處理裝置包含有:藥液槽,其貯存自複數個吐出口所吐出之藥液;上游加熱器,其藉由對藥液進行加熱來調節藥液槽內之藥液之溫度;及供給流路,其將由上游加熱器所加熱之藥液朝向複數個吐出口導引。該基板處理裝置進一步包含有:複數個上游流路,其自供給流路分歧;複數個下游加熱器,其對流動於複數個上游流路之藥液進行加熱;複數個回流流路,其將由複數個下游加熱器所加熱之藥液朝向藥液槽導引;及冷卻器,其對自複數個回流流路所供給之藥液進行冷卻。
[專利文獻1]日本專利特開2016-157852號公報
在專利文獻1中,由上游加熱器所加熱之藥液係藉由下游加熱器進一步被加熱,其後,藉由複數個回流流路而朝藥液槽之方向被導引。藉由複數個回流流路所導引之藥液之溫度,由於較藥液槽內之藥液之溫度高,因此該藥液於藉由冷卻器被冷卻後返回藥液槽。然而,若於基板處理裝置設置冷卻器,基板處理裝置便會大型化。
於專利文獻1之段落0077記載有「藉由經由回流流路54返回藥液槽41之藥液之流量的調整,只要可將藥液槽41內之藥液維持在設定溫度附近,即亦可省略冷卻器56。亦即,亦可不以冷卻器56對流動於回流流路54之藥液進行冷卻,便使其返回藥液槽41。」。
然而,返回藥液槽之藥液由於僅由上游加熱器,或者由上游加熱器及下游加熱器之雙方所加熱,因此即便如何地調節返回藥液槽之藥液之流量,只要熱損失並非極大,較藥液槽內之藥液更高溫之藥液便會返回槽內。上游加熱器由於無法冷卻藥液,因此若槽內之藥液之溫度較設定溫度更上升,便只能等待其下降至設定溫度為止。因此,於該期間無法將槽內之藥液供給至基板,產出量(每單位時間基板之處理片數;throughput)便會降低。
因此,本發明之目的之一,在於提供可不對經2階段溫度調節後返回槽之處理液進行冷卻便使其返回至槽之基板處理 裝置及基板處理方法。
本發明一實施形態提供一種基板處理裝置,其具備有:基板保持單元,其一邊將基板保持為水平,一邊使其繞通過基板之中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉;複數個吐出口,其等朝向由上述基板保持單元所保持之基板吐出處理液;槽,其貯存自上述複數個吐出口所吐出之處理液;循環流路,其使上述槽內之處理液循環;送液裝置,其將上述槽內之處理液輸送至上述循環流路;上游加熱器,其對流動於上述循環流路之處理液進行加熱;供給流路,其將上述循環流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;複數個上游流路,其等自上述供給流路分歧,並將上述供給流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;複數個溫度調節器,其等包含對處理液進行冷卻之冷卻器或對處理液進行加熱及冷卻之冷熱單元,且分別被設置於上述複數個上游流路,並藉由加熱及冷卻之至少一者來變更流動於上述複數個上游流路之處理液之溫度;複數個流量調整閥,其等分別被設置於上述複數個上游流路,變更被輸送至上述複數個溫度調節器之處理液之流量;複數個回流流路,其等在上述複數個溫度調節器之下游分別被連接於上述複數個上游流路,將溫度由上述複數個溫度調節器所變更之處理液朝向上述槽導引;切換單元,其在包含自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個吐出口之吐出狀態、及自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個回流流路之吐出停止狀態之複數個狀態之間進行切換;槽內溫度控制部,其以上述槽內之處理液之溫度成為槽內溫度設定值之方式,來控制 上述上游加熱器;配管內溫度控制部,其以通過上述複數個溫度調節器之處理液之溫度分別成為複數個配管內溫度設定值、上述複數個配管內溫度設定值之最大值成為上述槽內溫度設定值以上、且上述複數個配管內溫度設定值之最小值成為較上述槽內溫度設定值小之方式,來控制上述複數個溫度調節器;流量控制部,其以通過上述複數個流量調整閥之處理液之流量分別成為複數個流量設定值之方式,來控制上述複數個流量調整閥;以及回流溫度控制部,其以預測回流溫度成為上述槽內溫度設定值以下之方式,來設定上述槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值,其中,上述預測回流溫度係將單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之熱量之計算值除以上述單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之體積之計算值所得之值。
處理液之溫度存在有會對基板之處理造成較大之影響的情形。若於吐出停止中使溫度調節器停止,則於使溫度調節器之運轉開始或再次開始時,由溫度調節器所加熱或冷卻之藥液之溫度要成為所期望之溫度且穩定為止需要花費時間。因此,無法立刻使處理液之吐出開始或再次開始,而導致產出量降低。因此,較佳為即便於吐出停止中,仍使溫度調節器對液體進行加熱或冷卻。
根據該構成,即便於吐出停止中,仍將處理液供給至上游流路,使溫度調節器對其進行加熱或冷卻。因此,即便於吐出停止中,溫度調節器之溫度仍可維持穩定之狀態。因此,可立刻再次開始處理液之吐出。此外,於吐出停止中,由於使藉由溫度調節器所加熱或冷卻之處理液經由回流流路返回槽,因此可減低處理液 之消耗量。而且,由於槽內之處理液之溫度以下之溫度之處理液會返回槽,因此亦可不設置對返回槽之處理液進行冷卻之冷卻器。藉此,可防止基板處理裝置之大型化。
單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之熱量之計算值,係複數個上游流路中配管內溫度設定值及流量設定值之乘積之合計值。上述單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之體積之計算值,係複數個流量設定值之合計值。因此,只要知道各上游流路之配管內溫度設定值及流量設定值,即可求出預測回流溫度。
於本實施形態中,以下至少一個特徵亦可被施加於上述基板處理裝置。
上述複數個溫度調節器均為上述冷熱單元。
根據該構成,由於所有溫度調節器皆為冷熱單元,因此於任一上游流路均可對處理液進行加熱及冷卻。因此,相較於複數個溫度調節器中含有加熱器之情形,可更自由地設定自複數個吐出口所吐出之處理液之溫度。此外,冷熱單元由於亦可對處理液進行冷卻,因此可將返回槽之處理液之溫度設為槽內之處理液之溫度以下。藉此,可省略對返回槽之處理液進行冷卻之冷卻器。
自上述槽內溫度設定值減去上述預測回流溫度所得之值,小於上述複數個配管內溫度設定值之間之差值之最小值。
由於即便預測回流溫度與槽內溫度設定值相等,也一定會產生熱損失,因此溫度較槽內溫度設定值稍低之處理液會返回槽。即便返回至槽之處理液之實際溫度低於槽內之處理液之實際溫度,只要以上游加熱器對熱處理液進行加熱,仍可使槽內之處理液 之溫度返回槽內溫度設定值。然而,若返回至槽之處理液之實際溫度過度低於槽內之處理液之實際溫度,槽內之處理液之溫度返回至槽內溫度設定值為止之時間便會增加。
根據該構成,自槽內溫度設定值減去預測回流溫度所得之值,小於複數個配管內溫度設定值間之差值的最小值。亦即,即便預測回流溫度為未滿槽內溫度設定值之值,兩者之差仍小。若兩者之差大,便成為較槽內處理液之實際溫度大幅地低溫之處理液返回槽之情形。因此,藉由使槽內溫度設定值與預測回流溫度之差縮小,可抑制槽內之處理液溫度的變動。
上述基板處理裝置進一步具備有新液流路,該新液流路係將液溫在上述槽內溫度設定值以下之新的處理液導引至上述槽內者。
根據該構成,若槽內之處理液之量低於規定量,新的處理液便自新液流路被供給至槽。藉此,槽內之處理液之量被維持在規定量以上。新的處理液之溫度在槽內溫度設定值以下(例如,室溫(20~30℃))。因此,即便將新的處理液補充至槽,槽內之處理液之溫度也不會超過槽內溫度設定值。藉此,於槽內之處理液之溫度下降至槽內溫度設定值為止前,亦可不停止處理液朝向基板之供給。
上述基板處理裝置進一步包含集合回流流路,該集合回流流路係被連接至上述複數個回流流路之各者,而將處理液自上述複數個回流流路導引至上述槽者。
根據該構成,自複數個上游流路流動至複數個回流流路之處理液,係流動至集合回流流路。被供給至集合回流流路之處 理液,一邊在集合回流流路混合,一邊朝向槽流動。亦即,溫度不同之處理液在集合回流流路混合,而形成溫度大致與槽內溫度設定值相等之混合液。因此,相較於溫度不同之處理液分別被供給至槽之情形,可抑制槽內之處理液之溫度的變動。
上述複數個吐出口分別被配置於自上述旋轉軸線之水平方向上距離不同之複數個位置。
根據該構成,自複數個吐出口所吐出之處理液係,著液於基板之上表面內之複數個著液位置。複數個著液位置自基板之旋轉軸線之水平方向上之距離互不相同。因此,相較於僅朝向基板之中央部吐出處理液之情形,可提高處理之均勻性。此外,自複數個吐出口所吐出時處理液之溫度,係由複數個溫度調節器所變更。因此,可刻意地將著液於基板之上表面之時間點之處理液溫度設為不均勻,而可控制處理品質。
一種基板處理方法,其包含有:基板旋轉步驟,其一邊使基板保持單元水平地保持基板,一邊使基板繞通過基板之中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉;處理液吐出步驟,其使複數個吐出口朝向由上述基板保持單元所保持之基板吐出處理液;處理液貯存步驟,其使槽貯存自上述複數個吐出口所吐出之處理液;循環步驟,其使上述槽內之處理液於循環流路循環;送液步驟,其使送液裝置將處理液自上述槽輸送至上述循環流路;上游溫度調節步驟,其使上游加熱器對流動於上述循環流路之處理液進行加熱;供給步驟,其使供給流路將上述循環流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;上游導引步驟,其使自上述供給流路分歧之複數個上游流路將上述供給流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;下游溫度 調節步驟,其使分別被設置於上述複數個上游流路之包含對處理液進行冷卻之冷卻器或對處理液進行加熱及冷卻之冷熱單元之複數個溫度調節器,藉由加熱及冷卻之至少一者來變更流動於上述複數個上游流路之處理液之溫度;流量變更步驟,其使分別被設置於上述複數個上游流路之複數個流量調整閥,變更被輸送至上述複數個溫度調節器之處理液之流量;回流步驟,其使在上述複數個溫度調節器之下游分別被連接於上述複數個上游流路之複數個回流流路,將溫度由上述複數個溫度調節器所變更之處理液朝向上述槽導引;吐出切換步驟,其使切換單元在包含自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個吐出口之吐出狀態、及自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個回流流路之吐出停止狀態之複數個狀態之間進行切換;槽內溫度控制步驟,其以上述槽內之處理液之溫度成為槽內溫度設定值之方式,使槽內溫度控制部控制上述上游加熱器;配管內溫度控制步驟,其以通過上述複數個溫度調節器之處理液之溫度分別成為複數個配管內溫度設定值、上述複數個配管內溫度設定值之最大值成為上述槽內溫度設定值以上、且上述複數個配管內溫度設定值之最小值成為較上述槽內溫度設定值小之方式,使配管內溫度控制部控制上述複數個溫度調節器;流量控制步驟,其以通過上述複數個流量調整閥之處理液之流量分別成為複數個流量設定值之方式,使流量控制部控制上述複數個流量調整閥;以及回流溫度控制步驟,其以預測回流溫度成為上述槽內溫度設定值以下之方式,使回流溫度控制部設定上述槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值,其中,上述預測回流溫度係將單 位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之熱量之計算值除以上述單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之體積之計算值所得之值。根據該構成,可實現與前述之功效相同之功效。
本發明前述之、或進一步其他之目的、特徵及功效,可參照所附圖式並藉由如下所述之實施形態之說明而明確化。
1‧‧‧基板處理裝置
2‧‧‧處理單元
3‧‧‧控制裝置
3a‧‧‧運算部
3b‧‧‧儲存部
4‧‧‧框架
5‧‧‧流體箱
6‧‧‧貯存箱
7‧‧‧腔室
8‧‧‧隔間壁
8a‧‧‧搬入搬出口
9‧‧‧擋門
11‧‧‧旋轉夾頭
12‧‧‧旋轉基座
13‧‧‧夾頭銷
14‧‧‧旋轉馬達
15‧‧‧杯
16‧‧‧外壁
17‧‧‧防濺防護罩
18‧‧‧防護罩升降單元
21‧‧‧沖洗液噴嘴
22‧‧‧沖洗液配管
23‧‧‧沖洗液閥
24‧‧‧噴嘴移動單元
25‧‧‧支架
26‧‧‧噴嘴
26A‧‧‧第1噴嘴
26B‧‧‧第2噴嘴
26C‧‧‧第3噴嘴
26D‧‧‧第4噴嘴
27‧‧‧噴嘴本體
28‧‧‧臂部
28a‧‧‧前端
29‧‧‧前端部
30‧‧‧樹脂管
31‧‧‧芯棒
32‧‧‧樹脂塗層
33‧‧‧噴嘴頭
34‧‧‧吐出口
34A‧‧‧第1吐出口
34B‧‧‧第2吐出口
34C‧‧‧第3吐出口
34D‧‧‧第4吐出口
35‧‧‧待機罐
40‧‧‧循環流路
41‧‧‧藥液槽(槽)
42‧‧‧循環流路
43‧‧‧上游加熱器
44‧‧‧泵
45‧‧‧供給閥
46‧‧‧循環閥
47‧‧‧供給流路
48‧‧‧上游流路
48A‧‧‧第1上游流路
48B‧‧‧第2上游流路
48C‧‧‧第3上游流路
48D‧‧‧第4上游流路
49‧‧‧流量計
50‧‧‧流量調整閥
51‧‧‧吐出閥(閥)
52‧‧‧下游流路
53‧‧‧下游加熱器(溫度調節器)
54‧‧‧回流流路
55‧‧‧回流閥
56‧‧‧集合回流流路
57‧‧‧液量感測器
58‧‧‧新液流路
59‧‧‧新液閥
61‧‧‧槽內溫度控制部
62‧‧‧配管內溫度控制部
63‧‧‧流量控制部
64‧‧‧回流溫度控制部
A1‧‧‧旋轉軸線
A2‧‧‧噴嘴轉動軸線
D1‧‧‧長度方向
D2‧‧‧排列方向
Dr‧‧‧徑向
T1‧‧‧第1下游溫度
T2‧‧‧第2下游溫度
T3‧‧‧第3下游溫度
T4‧‧‧第4下游溫度
Ttank‧‧‧設定溫度(上游溫度)
V1‧‧‧第1流量設定值
V2‧‧‧第2流量設定值
V3‧‧‧第3流量設定值
V4‧‧‧第4流量設定值
W‧‧‧基板
圖1係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置之處理液供給系統之示意圖,且顯示吐出狀態之處理液供給系統。
圖2係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置之處理液供給系統之示意圖,且顯示吐出停止狀態之處理液供給系統。
圖3係顯示基板處理裝置所具備之處理單元之內部之示意性的前視圖。
圖4係顯示基板處理裝置所具備之處理單元之內部之示意性的俯視圖。
圖5係顯示複數個噴嘴之示意性的前視圖。
圖6係顯示複數個噴嘴之示意性俯視圖。
圖7係用以說明藉由基板處理裝置所執行之基板處理之一例之程序圖。
圖8係顯示控制裝置之功能區塊之方塊圖。
圖9係顯示槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、複數個流量設定值、及預測回流溫度之具體例之表。
圖1及圖2係顯示本發明一實施形態之基板處理裝置1之處理液供給系統之示意圖。圖1顯示吐出狀態之處理液供給系統,而圖2顯示吐出停止狀態之處理液供給系統。
基板處理裝置1係一次一片地處理半導體晶圓等圓板狀之基板W之單片式裝置。基板處理裝置1包含有利用處理液對基板W進行處理之處理單元2、將基板W搬送至處理單元2之搬送機器人(未圖示)、及控制基板處理裝置1之控制裝置3。控制裝置3係包含儲存程式等資訊之儲存部3b、及依據被儲存於儲存部3b之資訊來控制基板處理裝置1之運算部3a之電腦。
基板處理裝置1包含有:複數個流體箱5,其收容對處理液相對於處理單元2之供給及供給停止進行控制之閥51等流體機器;以及貯存箱6,其收容將經由流體箱5而被供給至處理單元2之處理液加以貯存之槽41。處理單元2及流體箱5係配置於基板處理裝置1之框架4中。處理單元2之腔室7與流體箱5沿著水平方向排列。貯存箱6係配置於框架4之外。貯存箱6亦可被配置於框架4中。
圖3係顯示處理單元2之內部之示意性的前視圖。圖4係顯示處理單元2之內部之示意性的俯視圖。
如圖3所示,處理單元2包含有:箱型之腔室7;旋轉夾頭11,其在腔室7內一邊將基板W保持為水平一邊使基板W繞通過基板W之中央部之鉛直的旋轉軸線A1旋轉;及筒狀之杯15,其承接自基板W所排出之處理液。旋轉夾頭11係基板保持單元之一例。
如圖4所示,腔室7包含有:箱型之隔間壁8,其設 置有供基板W通過之搬入搬出口8a;及擋門9,其將搬入搬出口8a加以開放關閉。擋門9可相對於隔間壁8在搬入搬出口8a開放之開位置與搬入搬出口8a被關閉之閉位置(圖4所示之位置)之間移動。未圖示之搬送機器人通過搬入搬出口8a將基板W搬入腔室7,並通過搬入搬出口8a將基板W自腔室7搬出。
如圖3所示,旋轉夾頭11包含有:圓板狀之旋轉基座12,其以水平之姿勢被保持;複數個夾頭銷13,其等在旋轉基座12之上方將基板W以水平之姿勢加以保持;及旋轉馬達14,其藉由使複數個夾頭銷13旋轉而使基板W繞旋轉軸線A1旋轉。旋轉夾頭11並不限於使複數個夾頭銷13接觸於基板W之周端面之夾持式之夾頭,亦可為使作為非元件形成面之基板W之背面(下表面)吸附於旋轉基座12之上表面,藉此將基板W水平地加以保持之真空式夾頭。
如圖3所示,杯15包含有:筒狀之防濺防護罩17,其繞著旋轉軸線A1地包圍旋轉夾頭11;及圓筒狀之外壁16,其繞著旋轉軸線A1地包圍防濺防護罩17。處理單元2包含有防護罩升降單元18,其使防濺防護罩17在防濺防護罩17之上端位於較旋轉夾頭11保持基板W之保持位置更上方之上位置(圖3所示之位置)、與防濺防護罩17之上端位於較旋轉夾頭11保持基板W之保持位置更下方之下位置之間鉛直地升降。
如圖3所示,處理單元2包含有沖洗液噴嘴21,其朝向由旋轉夾頭11所保持之基板W之上表面將沖洗液朝下方吐出。沖洗液噴嘴21係連接於介設有沖洗液閥23之沖洗液配管22。處理單元2亦可具備有使沖洗液噴嘴21在處理位置與待機位置之 間移動之噴嘴移動單元。
若沖洗液閥23被開啟,沖洗液便自沖洗液配管22被供給至沖洗液噴嘴21,而自沖洗液噴嘴21被吐出。沖洗液例如為純水(去離子水:Deionized water)。沖洗液並不限於純水,亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、及稀釋濃度(例如10~100ppm左右)之鹽酸水中之任一者。
如圖4所示,處理單元2包含有:複數個噴嘴26(第1噴嘴26A、第2噴嘴26B、第3噴嘴26C、及第4噴嘴26D),其等朝下方吐出藥液;支架25,其將複數個噴嘴26之各者加以保持;以及噴嘴移動單元24,其藉由使支架25移動,而使複數個噴嘴26在處理位置(圖4中以兩點鏈線表示之位置)與待機位置(圖4中以實線表示之位置)之間移動。
藥液之代表例為TMAH(四甲基氫氧化銨)等之蝕刻液、或SPM(包含硫酸及過氧化氫水之混合液)等之抗蝕劑剝離液。藥液並不限於TMAH及SPM,亦可為包含硫酸、醋酸、硝酸、鹽酸、氫氟酸、氨水、過氧化氫水、有機酸(例如檸檬酸、草酸等)、TMAH以外之有機鹼、界面活性劑、防腐蝕劑中之至少一者之液體。
如圖3所示,各噴嘴26包含有由支架25所懸臂地支撐之噴嘴本體27。噴嘴本體27包含有自支架25朝水平之長度方向D1延伸之臂部28、及自臂部28之前端28a朝下方延伸之前端部29。臂部28之前端28a係指於俯視時在長度方向D1上距支架25最遠的部分。
如圖4所示,複數個臂部28以第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序,沿著與長度方向D1正交之水平的排列方向D2 排列。複數個臂部28係配置於相同高度。於排列方向D2相鄰之2個臂部28之間隔,既可與其他任一間隔相同,亦可與其他間隔之至少一者不同。圖4表示複數個臂部28以等間隔被配置之例子。
複數個臂部28朝向長度方向D1之長度,以第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序變短。複數個噴嘴26之前端(複數個臂部28之前端28a)以於長度方向D1上按照第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序排列之方式在長度方向D1上偏移。複數個噴嘴26之前端於俯視時呈直線狀地排列。
噴嘴移動單元24藉由使支架25繞於杯15之周圍鉛垂地延伸之噴嘴轉動軸線A2轉動,而使複數個噴嘴26於俯視時沿著通過基板W之圓弧狀之路徑移動。藉此,複數個噴嘴26在處理位置與待機位置之間水平地移動。處理單元2包含有被配置於複數個噴嘴26之待機位置之下方之有底筒狀之待機罐35。待機罐35於俯視時繞杯15被配置。
處理位置係自複數個噴嘴26所吐出之藥液著液於基板W之上表面之位置。於處理位置,複數個噴嘴26與基板W於俯視時重疊,且複數個噴嘴26之前端於俯視時,自旋轉軸線A1側以第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序沿著徑向Dr排列。此時,第1噴嘴26A之前端於俯視時與基板W之中央部重疊,而第4噴嘴26D之前端於俯視時與基板W之周緣部重疊。
待機位置係複數個噴嘴26以複數個噴嘴26與基板W於俯視時不重疊之方式退避後之位置。於待機位置,複數個噴嘴26之前端以於俯視時沿著杯15之外周面(外壁16之外周面)之方式位於杯15之外側,而以第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序沿著圓 周方向(繞旋轉軸線A1之方向)排列。複數個噴嘴26係以按照第1噴嘴26A~第4噴嘴26D之順序遠離旋轉軸線A1之方式被配置。
其次,參照圖5及圖6,對複數個噴嘴26進行說明。其後,對處理液供給系統進行說明。
於以下之說明中,存在有在對應於第1噴嘴26A之構成之開頭及末尾分別標示「第1」及「A」之情形。例如,存在有將對應於第1噴嘴26A之上游流路48稱為「第1上游流路48A」之情形。關於對應於第2噴嘴26B~第4噴嘴26D之構成亦相同。例如,存在有將對應於第2噴嘴26B之上游流路48稱為「第2上游流路48B」之情形。
又,於以下之說明中,存在有將上游加熱器43之設定溫度稱為上游溫度,而將溫度調節器53之設定溫度稱為下游溫度之情形。亦存在有將第1溫度調節器53~第4溫度調節器53之設定溫度分別稱為第1下游溫度~第4下游溫度之情形。
如圖5所示,噴嘴本體27包含有導引處理液之樹脂管30、包圍樹脂管30之剖面筒狀之芯棒31、及覆蓋芯棒31之外表面之剖面筒狀之樹脂塗層32。除了第1噴嘴26A以外之各噴嘴26進一步包含有被安裝於噴嘴本體27之前端部29之噴嘴頭33。
噴嘴本體27形成沿著噴嘴本體27延伸之1個流路。噴嘴頭33形成將自噴嘴本體27所供給之處理液加以導引之複數個流路。噴嘴本體27之流路形成有在噴嘴本體27之外表面開口之吐出口34。噴嘴頭33之複數個流路形成有在噴嘴頭33之外表面開口之複數個吐出口34。噴嘴本體27之流路相當於後述之上游流路48之一部分。噴嘴頭33之各流路相當於後述之下游流路52。第1上 游流路48A~第4上游流路48D之下游端,分別被配置於自旋轉軸線A1之距離不同之複數個位置。
圖5及圖6表示被設置於複數個噴嘴26之吐出口34之總數為10個之例子。第1噴嘴26A包含有被設置於噴嘴本體27之1個吐出口34。除第1噴嘴26A以外之各噴嘴26包含有被設置於噴嘴頭33之3個吐出口34。被設置於相同之噴嘴頭33之3個吐出口34係藉由3個吐出口34中最靠近旋轉軸線A1之內側吐出口、3個吐出口34中最遠離旋轉軸線A1之外側吐出口、及被配置於內側吐出口與外側吐出口之間之中間吐出口所構成。
如圖6所示,複數個吐出口34於俯視時呈直線狀地排列。兩端之2個吐出口34之間隔為基板W之半徑以下。相鄰之2個吐出口34之間隔,既可與其他之任一間隔相同,亦可與其他間隔中之至少一者不同。又,複數個吐出口34既可被配置為相同之高度,亦可被配置為2個以上不同之高度。
若複數個噴嘴26被配置於處理位置,複數個吐出口34便分別被配置自距旋轉軸線A1之距離(於俯視時之最短距離)不同之複數個位置。此時,複數個吐出口34中最靠近旋轉軸線A1之最內吐出口(第1吐出口34A),係配置於基板W之中央部之上方,而複數個吐出口34中最遠離旋轉軸線A1之最外吐出口(第4吐出口34D),係配置於基板W之周緣部之上方。複數個吐出口34於俯視時沿著徑向Dr排列。
被設置於第1噴嘴26A之第1吐出口34A,係朝向基板W之上表面中央部吐出處理液之主吐出口。被設置於除了第1噴嘴26A以外之各噴嘴26之第2吐出口34B~第4吐出口34D, 係朝向除了中央部以外之基板W之上表面之一部分吐出處理液之複數個副吐出口。被連接於第1吐出口34A之第1上游流路48A係主上游流路,而被連接於第2吐出口34B~第4吐出口34D之第2上游流路48B~第4上游流路48D係複數個副上游流路。
如圖5所示,各吐出口34對基板W之上表面朝垂直之吐出方向吐出藥液。複數個吐出口34朝向基板W之上表面內之複數個著液位置吐出藥液。複數個著液位置係自旋轉軸線A1之距離不同之個別的位置。將複數個著液位置中最靠近旋轉軸線A1之著液位置稱為第1著液位置,並將複數個著液位置中第2靠近旋轉軸線A1之著液位置稱為第2著液位置,而自第1吐出口34A所吐出之藥液著液於第1著液位置,自第2吐出口34B所吐出之藥液著液於第2著液位置。
其次,參照圖1及圖2,對處理液供給系統詳細地進行說明。
處理液供給系統包含有:藥液槽41,其將藥液加以貯存;循環流路42,其使藥液槽41之藥液循環;上游加熱器43,其藉由將流動於循環流路42內之藥液以高於室溫之上游溫度進行加熱來調整藥液槽41內之藥液之溫度;及泵44,其將藥液槽41內之藥液輸送至循環流路42。處理液供給系統進一步包含有:供給流路47,其係連接於循環流路42;供給閥45,其將供給流路47加以開放關閉;及循環閥46,其將循環流路40加以開放關閉。
處理液供給系統包含有:複數個上游流路48,其等將自供給流路47所供給之液體朝向複數個吐出口34導引;複數個流量計49,其等對流動於複數個上游流路48內之液體之流量進行 檢測;複數個流量調整閥50,其等變更流動於複數個上游流路48內之液體之流量;及複數個吐出閥51,其等分別將複數個上游流路48加以開放關閉。雖未圖示,但流量調整閥50包含有將流路加以開放關閉之閥本體、及變更閥本體之開度之致動器。致動器既可為空壓致動器或電動致動器,亦可為除了該等以外之致動器。
處理液供給系統包含有將自上游流路48所供給之液體朝向複數個吐出口34導引之複數個下游流路52。除了第1上游流路48A以外之各上游流路48之下游端,分歧為複數個下游流路52。亦即,除了第1上游流路48A以外之各上游流路48,係分歧為複數個下游流路52之分歧上游流路。
於圖1及圖2中表示分歧上游流路分歧為2個下游流路52之例子。於圖5中表示分歧上游流路分歧為3個下游流路52之例子。自第2上游流路48B所分歧之3個下游流路52分別被連接於在相同噴嘴頭33所設置之3個吐出口34(內側吐出口、中間吐出口、及外側吐出口)。關於第3上游流路48C及第4上游流路48D,亦與第2上游流路48B相同。第1上游流路48A係連接於在第1噴嘴26A所設置之第1吐出口34A。
處理液供給系統包含有對流動於複數個上游流路48內之液體進行加熱或冷卻之複數個溫度調節器53。各溫度調節器53係不僅將液體進行加熱且亦進行冷卻之冷熱單元(heating-cooling unit)。處理液供給系統進一步包含有:複數個回流流路54,其等在較複數個溫度調節器53更靠下游之位置分別被連接於複數個上游流路48;複數個回流閥55,其等將複數個回流流路54分別加以開放關閉;及集合回流流路56,其自各回流流路54 延伸至藥液槽41。切換單元包含有複數個吐出閥51、及複數個回流閥55。
處理液供給系統包含有:液量感測器57,其對藥液槽41內之藥液之量進行檢測;新液流路58,其將新的藥液導引至藥液槽41內;及新液閥59,其將新液流路58加以開放關閉。若藥液槽41內之藥液之量低於既定量,控制裝置3便開啟新液閥59,將新的藥液補充至藥液槽41。藉此,藥液槽41內之藥液之量被維持在既定量以上。新的藥液例如為室溫之未使用的藥液。
其次,參照圖1,對複數個吐出口34吐出藥液之吐出狀態之處理液供給系統進行說明。於圖1中,將打開之閥以黑色來表示,而將關閉之閥以白色來表示。
藥液槽41內之藥液係藉由泵44被輸送至循環流路42。藉由泵44所輸送之藥液係經上游加熱器43加熱後,自循環流路42流動至供給流路47,並自供給流路47流動至複數個上游流路48。被供給至複數個上游流路48之藥液係藉由複數個溫度調節器53所加熱或冷卻。
第1上游流路48A內之藥液係供給至在第1噴嘴26A所設置之1個第1吐出口34A。第2上游流路48B內之藥液係經由複數個下游流路52被供給至在第2噴嘴26B所設置之複數個第2吐出口34B。關於第3上游流路48C及第4上游流路48D亦與第2上游流路48B相同。藉此,藥液自所有吐出口34被吐出。
第1~第4下游溫度T1~T4以第1~第4下游溫度T1~T4之順序變高。第1吐出口34A吐出第1下游溫度T1之藥液。各第2吐出口34B吐出第2下游溫度T2之藥液。各第3吐出口34C 吐出第3下游溫度T3之藥液,各第4吐出口34D吐出第4下游溫度T4之藥液。因此,自複數個吐出口34所吐出之藥液之溫度,會隨著離開旋轉軸線A1而階段性地增加。
第1~第4下游溫度T1~T4分別相當於第1~第4配管內溫度設定值。上游加熱器43之設定溫度Ttank相當於槽內溫度設定值。第1下游溫度T1較上游加熱器43之設定溫度Ttank低。第4下游溫度T4既可與上游加熱器43之設定溫度Ttank相等,亦可未滿上游加熱器43之設定溫度Ttank。於第4下游溫度T4與上游加熱器43之設定溫度Ttank相等之情形時,第4溫度調節器53亦可並非冷熱單元而為加熱器。
其次,參照圖2,對來自複數個吐出口34之藥液之吐出停止之吐出停止狀態之處理液供給系統進行說明。於圖2中,將打開之閥以黑色來表示,而將關閉之閥以白色來表示。
藥液槽41內之藥液係藉由泵44被輸送至循環流路42。藉由泵44所輸送之藥液之一部分,於藉由上游加熱器43所加熱後,經由循環流路40而返回藥液槽41。由泵44所輸送之殘留的藥液,自循環流路42流動至供給流路47,並自供給流路47流動至複數個上游流路48。
第1上游流路48A內之藥液於藉由與第1上游流路48A對應之溫度調節器53所加熱或冷卻後,流動至回流流路54。關於第2上游流路48B、第3上游流路48C、及第4上游流路48D,亦與第1上游流路48A相同。溫度互不相同之藥液,自複數個回流流路54流動至集合回流流路56,而在集合回流流路56混合。其後,經混合之藥液自集合回流流路56返回藥液槽41。藉此,藉由泵44 被輸送至循環流路42之所有藥液,返回藥液槽41。
圖7係用以說明藉由基板處理裝置1所執行之基板W之處理之一例的程序圖。以下之各動作係藉由控制裝置3對基板處理裝置1進行控制所執行。換言之,控制裝置3係以執行以下各步驟之方式被程式化。以下,參照圖3及圖4。關於圖7進行適當參照。
於基板W藉由處理單元2所處理時,複數個噴嘴26自旋轉夾頭11之上方退避,在防濺防護罩17位於下位置之狀態下,基板W藉由搬送機器人之機械手(未圖示)被搬入腔室7內。藉此,基板W以表面朝上之狀態被放置於複數個夾頭銷13之上。其後,搬送機器人之機械手自腔室7之內部退避,腔室7之搬入搬出口8a由擋門9所關閉。
在基板W被放置於複數個夾頭銷13上之後,複數個夾頭銷13被壓抵於基板W之周緣部,基板W便由複數個夾頭銷13所把持。又,防護罩升降單元18使防濺防護罩17自下位置移動至上位置。藉此,防濺防護罩17之上端被配置於較基板W更靠上方。其後,旋轉馬達14被驅動,使基板W之旋轉開始。藉此,基板W以既定之液處理速度(例如數百rpm)進行旋轉。
其次,噴嘴移動單元24使複數個噴嘴26自待機位置移動至處理位置。藉此,複數個吐出口34於俯視時與基板W重疊。其後,複數個吐出閥51等受到控制,藥液自複數個噴嘴26被同時吐出(圖7之步驟S1)。複數個噴嘴26於噴嘴移動單元24使複數個噴嘴26靜止之狀態下吐出藥液。自複數個吐出閥51被打開起經過既定時間後,來自複數個噴嘴26之藥液之吐出被同時停止(圖7之 步驟S2)。其後,噴嘴移動單元24使複數個噴嘴26自處理位置移動至待機位置。
自複數個噴嘴26所吐出之藥液,在著液於進行旋轉之基板W之上表面之後,藉由離心力沿著基板W之上表面朝向外方向(離開旋轉軸線A1之方向)流動。到達基板W之上表面周緣部之藥液,朝基板W之周圍飛散,而由防濺防護罩17之內周面所承接。如此,藥液被供給至基板W之上表面所有區域,覆蓋基板W之上表面所有區域之藥液之液膜被形成於基板W上。藉此,基板W之上表面所有區域由藥液所處理。
於來自複數個噴嘴26之藥液之吐出被停止後,沖洗液閥23被打開,而開始沖洗液(純水)自沖洗液噴嘴21之吐出(圖7之步驟S3)。藉此,基板W上之藥液藉由沖洗液所沖洗,而形成覆蓋基板W之上表面所有區域之沖洗液之液膜。若自沖洗液閥23被打開起經過既定時間,沖洗液閥23便被關閉,而停止沖洗液自沖洗液噴嘴21之吐出(圖7之步驟S4)。
沖洗液自沖洗液噴嘴21之吐出被停止後,基板W藉由旋轉馬達14而朝旋轉方向被加速,基板W以較液處理速度更大之乾燥速度(例如數千rpm)進行旋轉(圖7之步驟S5)。藉此,附著於基板W之沖洗液朝基板W之周圍被甩離,基板W乾燥。若自基板W之高速旋轉開始起經過既定時間,旋轉馬達14及基板W之旋轉便被停止。
於基板W之旋轉被停止後,防護罩升降單元18使防濺防護罩17自上位置移動至下位置。此外,複數個夾頭銷13對基板W之保持被解除。搬送機器人在複數個噴嘴26自旋轉夾頭11 之上方退避,且防濺防護罩17位於下位置之狀態下,使機械手進入腔室7之內部。其後,搬送機器人藉由機械手抓取旋轉夾頭11上之基板W,並將該基板W自腔室7搬出。
圖8係顯示控制裝置3之功能區塊之方塊圖。控制裝置3包含有槽內溫度控制部61、配管內溫度控制部62、流量控制部63、及回流溫度控制部64。該等係藉由CPU(中央處理單元)等運算部3a(參照圖1)來執行被安裝在控制裝置3之程式所實現之功能區塊。
槽內溫度控制部61以藥液槽41內之藥液之溫度成為槽內溫度設定值之方式,來控制上游加熱器43。配管內溫度控制部62以通過複數個溫度調節器53之藥液之溫度分別成為複數個配管內溫度設定值之方式,來控制複數個溫度調節器53。複數個配管內溫度設定值之最大值為槽內溫度設定值以上,而複數個配管內溫度設定值之最小值為未滿槽內溫度設定值。流量控制部63以通過複數個流量調整閥50之藥液之流量分別成為複數個流量設定值之方式,來控制複數個流量調整閥50。各流量設定值既可為相同數值,亦可為與至少一個其他之流量設定值不同之數值。
回流溫度控制部64以預測回流溫度成為槽內溫度設定值以下之方式,來設定槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值。預測回流溫度係將單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之熱量之計算值除以單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之體積之計算值所得之值。
單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所 有藥液之熱量之計算值,係複數個上游流路48中配管內溫度設定值及流量設定值之乘積之合計值。單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之體積之計算值,係複數個流量設定值之合計值。因此,只要得知各上游流路48之配管內溫度設定值及流量設定值,即可求得預測回流溫度。
圖9係表示槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、複數個流量設定值、及預測回流溫度之具體例之表。以下,參照圖2及圖9。
控制裝置3以自複數個回流流路54返回藥液槽41之藥液之溫度成為藥液槽41內之藥液之溫度以下之方式,來設定槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值。圖9顯示在預測回流溫度與槽內溫度設定值相等時之槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、複數個流量設定值、及預測回流溫度之具體例。
如圖9所示,與第1上游流路48A對應之溫度調節器53之設定溫度、即第1下游溫度T1為60℃。第2下游溫度T2為65℃,第3下游溫度T3為75℃,而第4下游溫度T4為80℃。上游加熱器43之設定溫度、即上游溫度Ttank為70℃。因此,第1下游溫度T1及第2下游溫度T2較上游溫度Ttank低,而第3下游溫度T3及第4下游溫度T4較上游溫度Ttank高。
通過與第1上游流路48A對應之流量調整閥50之藥液之流量之設定值、即第1流量設定值V1為x(mL/min)。通過與第2上游流路48B對應之流量調整閥50之藥液之流量之設定值(第2流量設定值V2)亦為x。同樣地,通過與第3上游流路48C對應之 流量調整閥50之藥液之流量之設定值(第3流量設定值V3)為x,通過與第4上游流路48D對應之流量調整閥50之藥液之流量之設定值(第4流量設定值V4)為x。亦即,於該例子中,第1流量設定值V1、第2流量設定值V2、第3流量設定值V3、及第4流量設定值V4相互地相等。
單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之熱量可自第1~第4下游溫度T1~T4與第1~第4流量設定值V1~V4求得。在圖9所示之例子中,單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之熱量為280x(=60x+65x+75x+80x)。單位時間內自複數個回流流路54返回藥液槽41之所有藥液之體積為4x。因此,自複數個回流流路54返回藥液槽41之藥液之溫度為70℃(=280x/4x),與上游加熱器43之設定溫度即上游溫度Ttank相等。
藥液之溫度存在有會對基板W之處理造成較大之影響之情形。若於吐出停止中使溫度調節器53停止,則於溫度調節器53之運轉開始或再次開始時,由溫度調節器53所加熱或冷卻之藥液之溫度要成為所期望之溫度且穩定為止需要花費時間。因此,無法立刻使藥液之吐出開始或再次開始,而導致產出量降低。因此,較佳為即便於吐出停止中,仍使溫度調節器53對液體進行加熱或冷卻。
在本實施形態中,即便於吐出停止中,仍將藥液供給至上游流路48,使溫度調節器53對其進行加熱或冷卻。因此,即便於吐出停止中,溫度調節器53之溫度仍可維持穩定之狀態。因此,可立刻再次開始藥液之吐出。此外,於吐出停止中,由於使藉 由溫度調節器53所加熱或冷卻之藥液經由回流流路54返回藥液槽41,因此可減低藥液之消耗量。而且,由於藥液槽41內之藥液之溫度以下之溫度之藥液會返回藥液槽41,因此亦可不設置對返回藥液槽41之藥液進行冷卻之冷卻器。藉此,可防止基板處理裝置1之大型化。
在本實施形態中,由於所有溫度調節器53皆為冷熱單元,因此於任一上游流路48均可對藥液進行加熱及冷卻。因此,相較於複數個溫度調節器53中含有加熱器之情形,可更自由地設定自複數個吐出口34所吐出之藥液之溫度。此外,冷熱單元由於亦可對藥液進行冷卻,因此可將返回藥液槽41之藥液之溫度設為藥液槽41內之藥液之溫度以下。藉此,可省略對返回藥液槽41之藥液進行冷卻之冷卻器。
在本實施形態中,若藥液槽41內之藥液之量低於規定量,新的藥液便自新液流路58被供給至藥液槽41。藉此,藥液槽41內之藥液之量被維持在規定量以上。新的藥液之溫度為槽內溫度設定值以下(例如,室溫)。因此,即便將新的藥液補充至藥液槽41,藥液槽41內之藥液之溫度也不會超過槽內溫度設定值。藉此,於藥液槽41內之藥液之溫度下降至槽內溫度設定值為止前,亦可不停止藥液朝基板W之供給。
在本實施形態中,自複數個上游流路48流動至複數個回流流路54之藥液,係流動至集合回流流路54。被供給至集合回流流路54之藥液,一邊在集合回流流路54混合,一邊朝向藥液槽41流動。亦即,溫度不同之藥液在集合回流流路54混合,而形成溫度大致與槽內溫度設定值相等之混合液。因此,相較於溫度不 同之藥液分別被供給至藥液槽41之情形,可抑制藥液槽41內之藥液之溫度的變動。
在本實施形態中,自複數個吐出口34所吐出之藥液,著液於基板W之上表面內之複數個著液位置。複數個著液位置自基板W之旋轉軸線A1之水平方向上之距離互不相同。因此,相較於僅朝向基板W之中央部吐出藥液之情形,可提高處理之均勻性。此外,自複數個吐出口34所吐出時藥液之溫度,係由複數個溫度調節器53所變更。因此,可刻意地將著液於基板W之上表面之時間點之藥液溫度設為不均勻,而可控制處理品質。
本發明並非被限定前述之實施形態之內容者,而可進行各種變更。
例如,噴嘴26之數量既可為2或3根,亦可為5根以上。
可於包含第1噴嘴26A之所有噴嘴26設置有噴嘴頭33。亦可與此相反地,於所有噴嘴26皆未設置有噴嘴頭33。
被形成於1個噴嘴頭33之下游流路52及吐出口34之數量既可為2個,亦可為4個以上。
分歧上游流路(第1上游流路48A以外之上游流路48)亦可在腔室7之外分歧。
只要複數個吐出口34分別被配置於自旋轉軸線A1之距離不同之複數個位置,則複數個吐出口34亦可於俯視時不沿著徑向Dr排列。
複數個吐出口34亦可包含以隨著接近基板W之上表 面而接近旋轉軸線A1之方式,朝相對於基板W之上表面傾斜之吐出方向將處理液吐出之傾斜吐出口。
亦可一邊使複數個噴嘴26繞噴嘴轉動軸線A2轉動,一邊使複數個噴嘴26吐出藥液。
在上述實施形態中,雖已對所有吐出閥51被同時地開啟,所有吐出閥51被同時地關閉之情形進行說明,但控制裝置3亦可以外側之吐出口34吐出處理液之時間成為較內側之吐出口34吐出處理液之時間長之方式,來控制複數個吐出閥51。
預測回流溫度亦可為未滿槽內溫度設定值之值。於該情形時,自槽內溫度設定值減去預測回流溫度之值,較佳為較第1~第4下游溫度T1~T4間之差值之最小值更小。在圖9所示之例子中,由於第1~第4下游溫度T1~T4間之差值之最小值為5℃,因此自槽內溫度設定值減去預測回流溫度之值,較佳為較5℃小。
亦可將前述之所有構成之2個以上加以組合。亦可將前述之所有步驟之2個以上加以組合。
本申請案對應於2017年4月21日對日本專利廳所提出之日本專利特願2017-084831號,該等申請之所有揭示內容係以引用之方式而記載於本說明書中。
雖已對本發明之實施形態詳細地進行說明,但該等僅為用以使本發明之技術內容明確化所使用之具體例,本發明不應限定於該等具體例而被解釋,本發明之精神及範圍僅由隨附之申請專利範圍所限定。
Claims (7)
- 一種基板處理裝置,其具備有:基板保持單元,其一邊將基板保持為水平,一邊使其繞通過基板之中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉;複數個吐出口,其等朝向由上述基板保持單元所保持之基板吐出處理液;槽,其貯存自上述複數個吐出口所吐出之處理液;循環流路,其使上述槽內之處理液循環;送液裝置,其將上述槽內之處理液輸送至上述循環流路;上游加熱器,其對流動於上述循環流路之處理液進行加熱;供給流路,其將上述循環流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;複數個上游流路,其等自上述供給流路分歧,並將上述供給流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;複數個溫度調節器,其等包含對處理液進行冷卻之冷卻器或對處理液進行加熱及冷卻之冷熱單元,且分別被設置於上述複數個上游流路,並藉由加熱及冷卻之至少一者來變更流動於上述複數個上游流路之處理液之溫度;複數個流量調整閥,其等分別被設置於上述複數個上游流路,變更被輸送至上述複數個溫度調節器之處理液之流量;複數個回流流路,其等在上述複數個溫度調節器之下游分別被連接於上述複數個上游流路,將溫度由上述複數個溫度調節器所變更之處理液朝向上述槽導引;切換單元,其在包含自上述供給流路被供給至上述複數個上游流 路之處理液被供給至上述複數個吐出口之吐出狀態、及自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個回流流路之吐出停止狀態之複數個狀態之間進行切換;槽內溫度控制部,其以上述槽內之處理液之溫度成為槽內溫度設定值之方式,來控制上述上游加熱器;配管內溫度控制部,其以通過上述複數個溫度調節器之處理液之溫度分別成為複數個配管內溫度設定值、上述複數個配管內溫度設定值之最大值成為上述槽內溫度設定值以上、且上述複數個配管內溫度設定值之最小值成為較上述槽內溫度設定值小之方式,來控制上述複數個溫度調節器;流量控制部,其以通過上述複數個流量調整閥之處理液之流量分別成為複數個流量設定值之方式,來控制上述複數個流量調整閥;以及回流溫度控制部,其以預測回流溫度成為上述槽內溫度設定值以下之方式,來設定上述槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值,其中,上述預測回流溫度係將單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之熱量之計算值除以上述單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之體積之計算值所得之值。
- 如請求項1之基板處理裝置,其中,上述複數個溫度調節器皆為上述冷熱單元。
- 如請求項1或2之基板處理裝置,其中,自上述槽內溫度設定值減去上述預測回流溫度所得之值,小於上述複數個配管內溫度設定值間之差值的最小值。
- 如請求項1或2之基板處理裝置,其中,其進一步具備有新液流路,該新液流路係將液溫在上述槽內溫度設定值以下之新的處理液導引至上述槽內者。
- 如請求項1或2之基板處理裝置,其中,其進一步包含集合回流流路,該集合回流流路係被連接至上述複數個回流流路之各者,而將處理液自上述複數個回流流路導引至上述槽者。
- 如請求項1或2之基板處理裝置,其中,上述複數個吐出口分別被配置於自上述旋轉軸線之水平方向上距離不同之複數個位置。
- 一種基板處理方法,其包含有:基板旋轉步驟,其一邊使基板保持單元水平地保持基板,一邊使基板繞通過基板之中央部之鉛直的旋轉軸線旋轉;處理液吐出步驟,其使複數個吐出口朝向由上述基板保持單元所保持之基板吐出處理液;處理液貯存步驟,其使槽貯存自上述複數個吐出口所吐出之處理液;循環步驟,其使上述槽內之處理液於循環流路循環;送液步驟,其使送液裝置將處理液自上述槽輸送至上述循環流路;上游溫度調節步驟,其使上游加熱器對流動於上述循環流路之處理液進行加熱;供給步驟,其使供給流路將上述循環流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引;上游導引步驟,其使自上述供給流路分歧之複數個上游流路將上述供給流路內之處理液朝向上述複數個吐出口導引; 下游溫度調節步驟,其使分別被設置於上述複數個上游流路之包含對處理液進行冷卻之冷卻器或對處理液進行加熱及冷卻之冷熱單元之複數個溫度調節器,藉由加熱及冷卻之至少一者來變更流動於上述複數個上游流路之處理液之溫度;流量變更步驟,其使分別被設置於上述複數個上游流路之複數個流量調整閥,變更被輸送至上述複數個溫度調節器之處理液之流量;回流步驟,其使在上述複數個溫度調節器之下游分別被連接於上述複數個上游流路之複數個回流流路,將溫度由上述複數個溫度調節器所變更之處理液朝向上述槽導引;吐出切換步驟,其使切換單元在包含自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個吐出口之吐出狀態、及自上述供給流路被供給至上述複數個上游流路之處理液被供給至上述複數個回流流路之吐出停止狀態之複數個狀態之間進行切換;槽內溫度控制步驟,其以上述槽內之處理液之溫度成為槽內溫度設定值之方式,使槽內溫度控制部控制上述上游加熱器;配管內溫度控制步驟,其以通過上述複數個溫度調節器之處理液之溫度分別成為複數個配管內溫度設定值、上述複數個配管內溫度設定值之最大值成為上述槽內溫度設定值以上、且上述複數個配管內溫度設定值之最小值成為較上述槽內溫度設定值小之方式,使配管內溫度控制部控制上述複數個溫度調節器;流量控制步驟,其以通過上述複數個流量調整閥之處理液之流量分別成為複數個流量設定值之方式,使流量控制部控制上述複數個 流量調整閥;以及回流溫度控制步驟,其以預測回流溫度成為上述槽內溫度設定值以下之方式,使回流溫度控制部設定上述槽內溫度設定值、複數個配管內溫度設定值、及複數個流量設定值,其中,上述預測回流溫度係將單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之熱量之計算值除以上述單位時間內自上述複數個回流流路返回上述槽之所有處理液之體積之計算值所得之值。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017-084831 | 2017-04-21 | ||
JP2017084831A JP6865626B2 (ja) | 2017-04-21 | 2017-04-21 | 基板処理装置および基板処理方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201902584A TW201902584A (zh) | 2019-01-16 |
TWI679065B true TWI679065B (zh) | 2019-12-11 |
Family
ID=63856719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW107113214A TWI679065B (zh) | 2017-04-21 | 2018-04-18 | 基板處理裝置及基板處理方法 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6865626B2 (zh) |
TW (1) | TWI679065B (zh) |
WO (1) | WO2018193921A1 (zh) |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7198698B2 (ja) * | 2019-03-20 | 2023-01-04 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置 |
JP2020155721A (ja) * | 2019-03-22 | 2020-09-24 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理方法 |
JP7265390B2 (ja) * | 2019-03-22 | 2023-04-26 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
KR102268616B1 (ko) * | 2019-08-06 | 2021-06-23 | 세메스 주식회사 | 약액 공급 장치 및 약액 공급 방법 |
JP7509657B2 (ja) | 2020-10-29 | 2024-07-02 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置 |
CN113996501A (zh) * | 2021-09-27 | 2022-02-01 | 普洛赛斯(苏州)软件科技有限公司 | 一种智能点胶机器人胶液温度调节系统 |
JP2023140191A (ja) * | 2022-03-22 | 2023-10-04 | キオクシア株式会社 | 基板処理装置および基板処理方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045972A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Tokyo Electron Ltd | 液処理装置、液処理方法および記憶媒体 |
JP2017011033A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
TW201705203A (zh) * | 2015-02-18 | 2017-02-01 | 思可林集團股份有限公司 | 基板處理裝置 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6489475B2 (ja) * | 2015-03-03 | 2019-03-27 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置 |
JP6361071B2 (ja) * | 2015-02-25 | 2018-07-25 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置 |
-
2017
- 2017-04-21 JP JP2017084831A patent/JP6865626B2/ja active Active
-
2018
- 2018-04-10 WO PCT/JP2018/015124 patent/WO2018193921A1/ja active Application Filing
- 2018-04-18 TW TW107113214A patent/TWI679065B/zh active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013045972A (ja) * | 2011-08-25 | 2013-03-04 | Tokyo Electron Ltd | 液処理装置、液処理方法および記憶媒体 |
TW201705203A (zh) * | 2015-02-18 | 2017-02-01 | 思可林集團股份有限公司 | 基板處理裝置 |
JP2017011033A (ja) * | 2015-06-18 | 2017-01-12 | 株式会社Screenホールディングス | 基板処理装置および基板処理方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201902584A (zh) | 2019-01-16 |
JP2018182271A (ja) | 2018-11-15 |
WO2018193921A1 (ja) | 2018-10-25 |
JP6865626B2 (ja) | 2021-04-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI679065B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
TWI689003B (zh) | 基板處理裝置 | |
TWI733977B (zh) | 基板處理裝置 | |
CN109037111B (zh) | 基板处理装置 | |
TWI706435B (zh) | 基板處理裝置 | |
KR102035946B1 (ko) | 기판 처리 장치 | |
JP6478692B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6489475B2 (ja) | 基板処理装置 | |
CN110648941A (zh) | 处理液温度调节装置、基板处理装置及处理液供给方法 | |
JP6361071B2 (ja) | 基板処理装置 | |
TWI676213B (zh) | 基板處理裝置及基板處理方法 | |
JP6504540B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6461641B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6489479B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6509583B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6432941B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6461636B2 (ja) | 基板処理装置 | |
JP6485904B2 (ja) | 基板処理装置 |