TWI713107B - 基板處理裝置以及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
基板處理裝置包括溫度檢測部及控制部。溫度檢測部於預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度之前,對處理液的溫度進行檢測。控制部基於目標溫度預測時間,來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間。目標溫度預測時間是指處理液的溫度自檢測溫度起到達目標溫度為止的預測時間。檢測溫度是指藉由溫度檢測部於到達目標溫度之前檢測出的處理液的溫度。目標溫度預測時間是基於溫度分布圖而定。溫度分布圖是指過去依照預分配處理條件執行預分配處理時的處理液的溫度的時間推移的記錄。
Description
本發明是有關於一種利用處理液來對基板進行處理的基板處理裝置以及基板處理方法。
專利文獻1所記載的基板處理裝置是對基板逐片進行處理的單片型。並且,基板處理裝置將室溫的磷酸水溶液與具有較磷酸水溶液的沸點高的溫度的高溫的硫酸水溶液於供給配管內混合,生成磷酸、硫酸、及水的混合液。與硫酸水溶液混合的磷酸水溶液利用硫酸水溶液的熱而被加熱。進而,藉由將磷酸水溶液與硫酸水溶液混合,產生稀釋熱。並且,與硫酸水溶液混合的磷酸水溶液不僅利用硫酸水溶液的熱被加熱,亦利用稀釋熱被加熱。因而,混合液中所含的磷酸水溶液被加熱至沸點附近,包含沸點附近的磷酸水溶液的混合液(以下,記載為「處理液」)朝基板排出。其結果,可於對形成有氮化矽膜的基板進行蝕刻處理的情況下,獲得高選擇比、與高蝕刻速率。當進行預定時間的蝕刻處理,則閥關閉,而停止自噴嘴(nozzle)排出處理液。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2012-74601號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,於專利文獻1所記載的基板處理裝置中,於處理開始時的處理液的溫度(以下,記載為「處理開始時溫度」)於多個基板間不同的情況下,存在於多個基板間的處理結果中產生些許偏差的可能性。尤其是近年來,存在即便是處理結果的些許偏差亦要求進行抑制的情況。換言之,存在要求進一步提高多個基板間處理結果的均一性的情況。
尤其是於使用高溫的處理液的情況下,因基板處理裝置中所收容的基板的周圍環境的溫度(以下,記載為「環境溫度」)與處理液的溫度差大,所以相較於使用非高溫的處理液的情況,多個基板間的處理開始時溫度的差異大。
例如,一般而言,於基板處理裝置中,於儲存處理液的處理液槽、以及於將處理液供給至基板的準備階段使處理液循環的循環配管中,進行將處理液調整成預定的溫度的措施。然而,例如因自循環配管分支並將處理液供給至噴嘴的供給配管的溫度可能於多個基板間不同,所以處理開始時溫度會於多個基板間產生微妙的變動。其結果,於現有裝置中,尤其是於利用高溫的處理液進行處理的現有裝置中,儘管進行處理液槽及循環配管的溫度調整,仍發生於多個基板間,處理液的處理結果產生偏差的問題。
因此,本申請案的發明者著眼於預分配(pre-dispense)處理中的處理液的溫度,詳細研究了於多個基板間的處理結果中產生偏差的原因。
參照圖13,對一般的預分配處理中的處理液的溫度進行說明。圖13是表示一般的基板處理裝置中的處理液的溫度推移的圖。如圖13所示,橫軸表示時間,縱軸表示處理液的溫度。時刻t0表示預分配處理中的處理液的排出開始時刻。時刻t1表示預分配處理中的處理液的排出停止時刻。即,時刻t1表示預分配處理的結束時刻。時刻t2表示利用處理液的基板處理的開始時刻。溫度Tc表示環境溫度。
曲線Ca1表示對第一片基板的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。曲線Ca2表示對第二片基板的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。曲線Ca3表示對第三片基板的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。
於自時刻t0起至時刻t1為止的期間PD,執行預分配處理。並且,於時刻t2以後的期間SP,執行利用處理液的基板處理。
此處,關於第一片基板,如曲線Ca1所示,預分配處理的結束時刻t1下的處理液的溫度為溫度Ta1。關於第二片基板,如曲線Ca2所示,預分配處理的結束時刻t1下的處理液的溫度為溫度Ta2。關於第三片基板,如曲線Ca3所示,預分配處理的結束時刻t1下的處理液的溫度為溫度Ta3。
溫度Ta1較溫度Ta2及溫度Ta3低,溫度Ta2較溫度Ta3低。之所以如此,是因為自循環配管分支的供給配管的溫度於為第一片基板供給處理液時最低,之後,逐漸上升。尤其是於基板處理裝置的待機時間相對長的情況下,針對第一片基板的預分配處理時相較於針對第二片以後的基板的預分配處理時,供給配管的溫度低。並且,預分配處理時的供給配管的溫度於多個基板間不同這一情況的影響於使用高溫的處理液的情況下尤其顯著。
若預分配處理的結束時刻t1下,處理液的溫度Ta1~溫度Ta3於三片基板間不同,則基板處理的開始時刻t2下的處理液的溫度亦於三片基板間不同。其結果,存在於三片基板間的處理結果中產生些許偏差的可能性。
以上,如參照圖13所說明般,本申請案的發明者發現:若預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板間不同,則存在於多個基板間的處理結果中產生些許偏差的可能性。
因此,本申請案的發明者就預分配處理的觀點,針對基板處理裝置以及基板處理方法進行了積極研究。
本發明是鑒於所述課題而成者,其目的在於提供一種能夠提高多個基板間處理液的處理結果的均一性的基板處理裝置以及基板處理方法。
[解決課題之手段]
根據本發明的一方面,基板處理裝置利用處理液來對基板進行處理。基板處理裝置包括:基板保持部、噴嘴、供給調節部、受液部、溫度檢測部以及控制部。基板保持部保持著所述基板進行旋轉。噴嘴對所述經保持的基板排出所述處理液。供給調節部調節所述處理液向所述噴嘴的供給量。受液部與所述基板保持部相比而位於外側,接受所述噴嘴所排出的所述處理液。溫度檢測部於預分配處理執行中的所述處理液的溫度到達目標溫度之前,檢測所述處理液的溫度。控制部依照預分配處理條件對控制所述供給調節部,以執行所述預分配處理。所述預分配處理是指於對所述基板排出(dischage)所述處理液之前,朝向所述受液部排出所述處理液的處理。所述控制部基於目標溫度預測時間,來設定所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間。所述目標溫度預測時間是指所述處理液的溫度自檢測溫度起到達所述目標溫度為止的預測時間。所述檢測溫度是指藉由所述溫度檢測部於到達所述目標溫度之前檢測出的所述處理液的溫度。所述目標溫度預測時間是基於溫度分布圖(temperature profile)而定。所述溫度分布圖是指過去依照所述預分配處理條件執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述控制部基於所述溫度分布圖來決定與所述處理液的所述檢測溫度相應的所述目標溫度預測時間。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述溫度檢測部對在所述預分配處理執行中所述處理液的溫度到達了預定溫度的情況進行檢測。較佳為:所述預定溫度較所述目標溫度低。較佳為:於自檢測到所述處理液的溫度到達了所述預定溫度的情況的時刻起經過所述目標溫度預測時間時,所述控制部以停止所述預分配處理中的所述處理液的排出的方式對所述供給調節部進行控制。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述溫度檢測部於所述預分配處理執行中的預定檢測時刻對所述處理液的溫度進行檢測。較佳為:所述預定檢測時刻是指所述處理液的溫度到達所述目標溫度之前的時刻。較佳為:於自所述預定檢測時刻起經過所述目標溫度預測時間時,所述控制部以停止所述預分配處理中的所述處理液的排出的方式對所述供給調節部進行控制。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述控制部依照自多個所述預分配處理條件中所選擇的預分配處理條件對所述供給調節部進行控制,以執行所述預分配處理。較佳為:記錄所述溫度分布圖中的溫度的時間推移時的所述預分配處理條件與所述所選擇的預分配處理條件相同。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述溫度分布圖是指過去於所述基板處理裝置的狀態為狀態資訊所表示的狀態時,依照所述預分配處理條件來執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。較佳為:所述狀態資訊包括:表示自最近的基板處理完成時起的經過時間的資訊、及表示於對基板進行逐片處理時是第幾片基板被保持於所述基板保持部的資訊中的至少一者的資訊。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:所述處理液包含磷酸、或硫酸過氧化氫水混合液。
於本發明的基板處理裝置中,較佳為:進而包括多個腔室。較佳為:每個所述腔室包括:所述基板保持部、所述噴嘴、所述供給調節部、所述受液部及所述溫度檢測部。較佳為:所述多個腔室的各個分別收容所述基板保持部、所述噴嘴、所述供給調節部、所述受液部及所述溫度檢測部。較佳為:所述控制部針對每個所述腔室,基於所述目標溫度預測時間來設定所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間。
根據本發明的另一方面,基板處理方法是由利用處理液對基板進行處理的基板處理裝置來執行。基板處理方法包括:預分配步驟,依照預分配處理條件來執行預分配處理。所述預分配處理是指於對所述基板排出所述處理液之前,朝向受液部排出所述處理液的處理。所述預分配步驟包括:檢測步驟,於所述預分配處理執行中的所述處理液的溫度到達目標溫度之前,對所述處理液的溫度進行檢測;以及設定步驟,基於目標溫度預測時間,對所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間進行設定。所述目標溫度預測時間是指所述處理液的溫度自檢測溫度起到達所述目標溫度為止的預測時間。所述檢測溫度是指藉由所述檢測步驟於到達所述目標溫度之前檢測出的所述處理液的溫度。所述目標溫度預測時間是基於溫度分布圖而定。所述溫度分布圖是指過去依照所述預分配處理條件執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:於所述設定步驟中,基於所述溫度分布圖來決定與所述處理液的所述檢測溫度相應的所述目標溫度預測時間。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:於所述檢測步驟中,對在所述預分配處理執行中所述處理液的溫度到達了預定溫度這一情況進行檢測。較佳為:所述預定溫度較所述目標溫度低。較佳為:所述預分配步驟進而包括:預分配結束步驟,於自檢測到所述處理液的溫度到達了所述預定溫度這一情況的時刻起經過所述目標溫度預測時間時,停止所述預分配處理中的所述處理液的噴出排出。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:於所述檢測步驟中,於所述預分配處理執行中的預定檢測時刻檢測所述處理液的溫度。較佳為:所述預定檢測時刻是指所述處理液的溫度到達所述目標溫度之前的時刻。較佳為:所述預分配步驟進而包括:預分配結束步驟,於自所述預定檢測時刻起經過所述目標溫度預測時間時,停止所述預分配處理中的所述處理液的排出。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:於所述預分配步驟中,依照自多個所述預分配處理條件中所選擇的預分配處理條件,執行所述預分配處理。較佳為:記錄所述溫度分布圖中的溫度的時間推移時的所述預分配處理條件與所述所選擇的預分配處理條件相同。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:所述溫度分布圖是指過去於所述基板處理裝置的狀態為狀態資訊所表示的狀態時,依照所述預分配處理條件來執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。較佳為:所述狀態資訊包括:表示自最近的基板處理完成時起的經過時間的資訊、及表示於對基板進行逐片處理時是第幾片基板被保持於基板保持部的資訊中的至少一者的資訊。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:所述處理液包含磷酸、或硫酸過氧化氫水混合液。
於本發明的基板處理方法中,較佳為:所述預分配步驟是針對分別收容多個所述基板的多個腔室來執行。
[發明的效果]
根據本發明,能夠提高多個基板間處理液的處理結果的均一性。
以下,一面參照圖式一面對本發明的實施方式進行說明。再者,圖中,對相同或相當部分標注相同的參照符號且不重覆說明。而且,於本發明的實施方式中,X軸、Y軸及Z軸彼此正交,X軸與Y軸與水平方向平行,Z軸與鉛垂方向平行。
(實施方式1)
參照圖1~圖5對本發明的實施方式1的基板處理裝置100進行說明。首先,參照圖1對基板處理裝置100進行說明。圖1是表示基板處理裝置100的圖。如圖1所示,基板處理裝置100利用處理液對基板W進行處理。具體而言,基板處理裝置100是對基板W逐片進行處理的單片型。基板W為大致圓板狀。以下,有時將利用處理液對基板W的處理記載為「基板處理」。
基板處理裝置100包括處理單元1、供給調節部2及控制裝置3。
處理單元1對基板W排出處理液,對基板W進行處理。具體而言,處理單元1包括:腔室10、旋轉卡盤(spin chuck)11、噴嘴12、供給配管13、噴嘴移動單元14、受液部15、杯體16及溫度檢測部17。
腔室10具有大致箱形狀。腔室10收容基板W、旋轉卡盤11、噴嘴12、供給配管13的一部分、噴嘴移動單元14、受液部15、杯體16及溫度檢測部17。旋轉卡盤11保持著基板W進行旋轉。旋轉卡盤11相當於「基板保持部」的一例。具體而言,旋轉卡盤11於腔室10內一面水平地保持著基板W,一面使基板W圍繞旋轉軸線A1旋轉。旋轉卡盤11包括多個卡盤構件110、旋轉底座111及旋轉馬達112。多個卡盤構件110將基板W保持為水平的姿勢。旋轉底座111為大致圓板狀,以水平的姿勢對多個卡盤構件110進行支撐。旋轉馬達112藉由使旋轉底座111旋轉而使多個卡盤構件110所保持著的基板W圍繞旋轉軸線A1旋轉。
噴嘴12朝向基板W排出處理液。處理液是藥液(chemicals)。例如,於基板處理裝置100對形成有氮化矽膜的基板執行蝕刻處理的情況下,處理液包含磷酸。例如,於基板處理裝置100執行抗蝕劑(resist)的去除處理的情況下,處理液包含硫酸過氧化氫水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture:SPM)。包含磷酸或SPM的處理液是於高溫下使用的處理液的一例。
供給配管13連接於噴嘴12。供給配管13對噴嘴12供給處理液。供給至供給配管13的處理液的溫度於與供給配管13相比配置於上游的循環配管(未圖示)中,被維持為較室溫高的規定溫度(以下,記載為「規定溫度TM」)以上的特定溫度。規定溫度TM是指能夠對基板W實現規定的處理速率(例如,規定的蝕刻速率或規定的對象物去除速率)的溫度。換言之,規定溫度TM是指能夠對基板W於規定時間內達成規定的處理結果(例如,規定的蝕刻量或規定的對象物去除量)的溫度。規定溫度TM於包含磷酸的處理液中例如為175℃。規定溫度TM於包含SPM的處理液中例如為200℃。
供給調節部2對處理液向噴嘴12的供給量進行調節。供給調節部2於腔室10的外部配置於供給配管13。再者,供給調節部2亦可於腔室10的內部配置於供給配管13。
具體而言,供給調節部2藉由使處理液向噴嘴12的供給量為零而停止向噴嘴12供給處理液。供給調節部2藉由使處理液向噴嘴12的供給量多於零,而向噴嘴12供給處理液。供給調節部2對供給至噴嘴12的處理液的流量進行調節。
更具體而言,供給調節部2包括閥20、流量計21及流量調整閥22。針對噴嘴12的處理液的供給開始及供給停止是藉由閥20來切換。具體而言,閥20為開閉閥,可切換為開狀態及閉狀態。開狀態是指使於供給配管13內流動的處理液朝向噴嘴12通過的狀態。閉狀態是指停止自供給配管13向噴嘴12供給處理液的狀態。
流量計21對供給至噴嘴12的處理液的流量進行檢測。流量調整閥22對供給至噴嘴12的處理液的流量進行調整。當閥20成為開狀態時,處理液以與流量調整閥22的開度對應的流量自供給配管13供給至噴嘴12。其結果,自噴嘴12排出處理液。開度表示流量調整閥22的打開程度。
杯體16具有大致筒形狀。杯體16承接自基板W排出的處理液。
溫度檢測部17對腔室10內的處理液的溫度進行檢測。並且,溫度檢測部17將表示處理液的溫度的資訊輸出至控制裝置3。於實施方式1中,溫度檢測部17對供給配管13內的處理液的溫度進行檢測。具體而言,溫度檢測部17的測溫部(未圖示)接觸供給配管13內的處理液來對處理液的溫度進行檢測。溫度檢測部17既可於噴嘴12的附近對供給配管13內的處理液的溫度進行檢測,亦可於相對遠離噴嘴12的位置對供給配管13內的處理液的溫度進行檢測。
例如,溫度檢測部17包括溫度感測器。溫度感測器例如包括熱電偶(thermocouple)及測量器(measuring instrument)。具體而言,將熱電偶插入至供給配管13。然後,熱電偶對供給配管13內的處理液的溫度進行檢測,並將與溫度對應的電壓信號輸出至測量器。測量器將電壓信號轉換為溫度,並將表示溫度的資訊輸出至控制裝置3。測量器既可配置於腔室10內,亦可配置於腔室10外。熱電偶的測溫接點於供給配管13內,既可配置於噴嘴12的附近,亦可配置於相對遠離噴嘴12的位置。測溫接點相當於溫度檢測部17的測溫部。再者,溫度檢測部17亦可藉由對供給配管13的外表面的溫度進行檢測來間接地檢測處理液的溫度。而且,例如,溫度檢測部17既可於噴嘴12的內部對處理液的溫度進行檢測,亦可藉由對噴嘴12的外表面的溫度進行檢測來間接地檢測處理液的溫度。
只要是溫度檢測部17於腔室10內對處理液的溫度進行檢測,則亦可於供給配管13以外的位置及噴嘴12以外的位置對處理液的溫度進行檢測。例如,溫度檢測部17亦可於處理液被排出至基板W之後對基板W上的處理液的溫度進行檢測。於對基板W上的處理液的溫度進行檢測的情況下,例如溫度檢測部17包括輻射溫度計或紅外線溫度儀(infrared thermograph)。輻射溫度計對自排出至基板W的處理液放射的紅外線或可見光線的強度進行測定,藉此測定排出至基板W的處理液的溫度。並且,輻射溫度計將表示處理液的溫度的資訊輸出至控制裝置3。紅外線溫度儀包括紅外線相機。紅外線溫度儀藉由紅外線相機對自排出至基板W的處理液放射的紅外線進行檢測。進而,紅外線溫度儀對表示所檢測出的紅外線的圖像進行解析,算出排出至基板W的處理液的溫度。然後,紅外線溫度儀將表示處理液的溫度的資訊輸出至控制裝置3。
其次,參照圖1及圖2,對噴嘴移動單元14、受液部15及預分配處理進行說明。圖2是表示處理單元1的內部的平面圖。如圖1及圖2所示,噴嘴移動單元14圍繞轉動軸線A2進行轉動,使噴嘴12水平移動。具體而言,噴嘴移動單元14使噴嘴12於噴嘴12的處理位置PS1與待機位置PS2之間水平移動。處理位置PS1是指基板W的上方的位置。於圖2中,位於處理位置PS1的噴嘴12藉由雙點鏈線來表示。待機位置PS2是指較旋轉卡盤11及杯體16更靠外側的位置。而且,噴嘴移動單元14亦可使噴嘴12鉛垂移動。
受液部15與旋轉卡盤11及杯體16相比位於外側。具體而言,受液部15位於噴嘴12的待機位置PS2的下方。受液部15於預分配處理中,接受噴嘴12所排出的處理液。
預分配處理是指於對基板W排出處理液之前,朝向受液部15排出處理液的處理。具體而言,於基板處理裝置100執行預分配處理時,噴嘴移動單元14使噴嘴12自待機位置PS2下降,使噴嘴12移動至受液部15。然後,噴嘴12朝向受液部15排出處理液。
繼而,參照圖1,對控制裝置3及預分配處理進行詳細說明。如圖1所示,控制裝置3包括控制部30及記憶部31。控制部30包括如中央處理單元(Central Processing Unit,CPU)般的處理器。記憶部31包括記憶裝置,對資料及電腦程式進行記憶。具體而言,記憶部31包括如半導體記憶體般的主記憶裝置以及如半導體記憶體及/或硬碟驅動器般的輔助記憶裝置。記憶部31亦可包括可移媒體(Removable media)。控制部30的處理器執行記憶部31的記憶裝置所記憶的電腦程式,藉此對處理單元1及供給調節部2進行控制。
控制部30依照預分配處理條件對供給調節部2及噴嘴移動單元14進行控制,以執行預分配處理。預分配處理條件是指與執行預分配處理時的處理液相關的條件。預分配處理條件例如包括自噴嘴12排出的處理液的流量及/或處理液的種類。
溫度檢測部17於預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度(以下,有時記載為「目標溫度Tt」)之前,對處理液的溫度進行檢測。目標溫度Tt被設定為規定溫度TM以上且處理液的飽和溫度(saturation temperature)以下的值。
控制部30基於目標溫度預測時間,來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間。目標溫度預測時間是指處理液的溫度自檢測溫度(以下,有時記載為「檢測溫度Td」)起到達目標溫度Tt為止的預測時間。檢測溫度Td是指藉由溫度檢測部17於到達目標溫度Tt之前檢測出的處理液的溫度。而且,目標溫度預測時間是基於溫度分布圖(以下,有時記載為「溫度分布圖PF」)而定。溫度分布圖PF是指過去依照預分配處理條件執行預分配處理時的處理液的溫度的時間推移的記錄。記錄溫度分布圖PF中的溫度的時間推移時的預分配處理條件與針對執行中的預分配處理的預分配處理條件相同。記憶部31記憶有溫度分布圖PF。
以上,如參照圖1所說明般,根據實施方式1,控制部30基於目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間。因而,於預分配處理中,排出處理液直至處理液的溫度到達目標溫度Tt為止。其結果,於藉由處理單元1對基板W逐片進行處理的情況下,可抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同。
若可抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同,則可抑制基板W的處理開始時的處理液的溫度(以下,有時記載為「處理開始時溫度」)於多個基板W間不同。其結果,可提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。換言之,可抑制多個基板W間處理液的處理結果的偏差。
具體而言,控制部30將目標溫度預測時間設定為預分配處理中的處理液的排出停止時間。處理液的排出停止時間是指自檢測溫度Td的檢測時刻起至預分配處理中的處理液的排出停止時刻為止的時間。預分配處理中的處理液的排出停止時刻是指預分配處理的結束時刻。
其次,參照圖3,對溫度分布圖PF進行詳細說明。圖3是表示溫度分布圖PF的圖。如圖3所示,橫軸表示時間,縱軸表示處理液的溫度。處理液的溫度是藉由溫度檢測部17而檢測出。溫度分布圖PF是過去的預分配處理中的處理液的溫度推移的記錄。並且,時刻t0表示預分配處理的處理液的排出開始時刻。即,時刻t0表示預分配處理的開始時刻。時刻t1表示預分配處理的處理液的溫度到達目標溫度Tt的時刻。於實施方式1中,於預分配處理的處理液的溫度到達目標溫度Tt的時刻,停止預分配處理中的處理液的排出。因而,時刻t1是處理液的排出停止時刻,表示預分配處理的結束時刻。即,於自時刻t0起至時刻t1為止的期間PD,執行預分配處理。
時刻tx表示預分配處理中,處理液的溫度到達較目標溫度Tt低的溫度Tx的時刻。並且,處理液的溫度自溫度Tx起到達目標溫度Tt為止的時間tR(以下,有時記載為「目標溫度到達時間tR」)可自溫度分布圖PF來確定。目標溫度到達時間tR表示自溫度分布圖PF中的時刻tx起至時刻t1為止的時間。
於實施方式1中,控制部30將自過去的預分配處理的記錄即溫度分布圖PF中確定的目標溫度到達時間tR決定為執行中的預分配處理中的目標溫度預測時間。即,於執行中的預分配處理中的處理液的檢測溫度Td與溫度分布圖PF中的溫度Tx大致一致的情況下,可預測:執行中的預分配處理中的處理液的溫度於自檢測溫度Td的檢測時刻起經過溫度分布圖PF中的目標溫度到達時間tR時,將自檢測溫度Td到達目標溫度Tt。
以上,如參照圖3所說明般,根據實施方式1,控制部30基於溫度分布圖PF來決定與處理液的檢測溫度Td相應的目標溫度預測時間。因而,可精度良好地決定目標溫度預測時間。
再者,溫度分布圖PF中,除了過去執行預分配處理時的處理液的溫度的時間推移的記錄,亦可包含自預分配處理的結束時刻t1起至利用處理液對基板W的處理的開始時刻t2為止的處理液的溫度的時間推移的記錄、以及過去利用處理液對基板W進行處理時的處理液的溫度的時間推移的記錄。
即,當預分配處理結束時,自時刻t1起至時刻t2為止,噴嘴12自待機位置PS2起移動至處理位置PS1。因而,於溫度分布圖PF中,自時刻t1起至時刻t2為止,處理液的溫度一直下降。並且,於時刻t2,噴嘴12開始朝向基板W排出處理液。因而,於溫度分布圖PF中,時刻t2以後,處理液的溫度上升,之後飽和。時刻t2表示利用處理液對基板W的處理的開始時刻。即,於時刻t2以後的期間SP中,利用處理液對基板W進行處理。
其次,參照圖1、圖3及圖4,對執行中的預分配處理中的處理液的排出的控制進行詳細說明。圖4是表示處理單元1中的處理液的溫度推移的圖。如圖4所示,橫軸表示時間,縱軸表示處理液的溫度。
於圖4中,示出對三片基板W逐片進行處理時的處理液的溫度推移。即,曲線C1表示對第一片基板W的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。曲線C2表示對第二片基板W的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。曲線C3表示對第三片基板W的預分配處理及基板處理中的處理液的溫度推移。時刻t0表示預分配處理中的處理液的排出開始時刻。
如曲線C1~曲線C3所示,於時刻t0,針對第一片基板W的處理液的溫度最低,針對第二片基板W的處理液的溫度第二低,針對第三片基板W的處理液的溫度最高。之所以如此,是因為自循環配管(未圖示)分支的供給配管13的溫度於為第一片基板W供給處理液時最低,之後,逐漸上升。尤其是於處理單元1的待機時間相對長的情況下,與針對第二片以後的基板W的預分配處理時相比,於針對第一片基板W的預分配處理時,供給配管13的溫度低。
因此,控制部30基於溫度檢測部17的檢測結果,以預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於三片基板W間一致的方式,針對每個基板W來控制預分配處理中的處理液的排出時間。
具體而言,溫度檢測部17針對每個基板W,對在預分配處理執行中處理液的溫度到達了預定溫度Ty這一情況進行檢測。預定溫度Ty較目標溫度Tt低。於第一片基板W中,如曲線C1所示,處理液的溫度於時刻ta到達預定溫度Ty。於第二片基板W中,如曲線C2所示,處理液的溫度於時刻tb到達預定溫度Ty。於第三片基板W中,如曲線C3所示,處理液的溫度於時刻tc到達預定溫度Ty。
控制部30參照圖3所示的溫度分布圖PF,基於與預定溫度Ty一致的溫度Tx而確定目標溫度到達時間tR。並且,控制部30將目標溫度到達時間tR決定為目標溫度預測時間tP。即,控制部30基於溫度分布圖PF來決定與檢測溫度Td即預定溫度Ty相應的目標溫度預測時間tP。
並且,於自檢測出處理液的溫度到達了預定溫度Ty這一情況的時刻起經過目標溫度預測時間tP時,控制部30以停止預分配處理中的處理液的排出的方式對供給調節部2(具體而言,閥20)進行控制。具體而言,於第一片基板W中,如曲線C1所示,噴嘴12於自時刻ta起經過目標溫度預測時間tP的時刻tA停止處理液的排出。於第二片基板W中,如曲線C2所示,噴嘴12於自時刻tb起經過目標溫度預測時間tP的時刻tB停止處理液的排出。於第三片基板W中,如曲線C3所示,噴嘴12於自時刻tc起經過目標溫度預測時間tP的時刻tC停止處理液的排出。
因而,根據實施方式1,針對三片基板W的預分配處理的結束時刻tA~結束時刻tC下的處理液的溫度與目標溫度Tt大致相同。即,可抑制預分配處理的結束時刻tA~結束時刻tC下的處理液的溫度於三片基板W間不同。因而,可抑制基板W的處理開始時溫度於三片基板W間不同。具體而言,如曲線C1~曲線C3所示,第一片基板W的處理開始時刻tp下的處理開始時溫度、第二片基板W的處理開始時刻tq下的處理開始時溫度及第三片基板W的處理開始時刻tr下的處理開始時溫度為溫度Ts,大致相同。其結果,可提高三片基板W間處理液的處理結果的均一性。
而且,於實施方式1中,自對第一片基板W的預分配處理的結束時刻tA起至處理開始時刻tp為止的時間、自對第二片基板W的預分配處理的結束時刻tB起至處理開始時刻tq為止的時間、與自對第三片基板W的預分配處理的結束時刻tC起至處理開始時刻tr為止的時間大致相同。並且,利用處理液對第一片基板W的處理是於處理開始時刻tp以後的期間SP1中執行。利用處理液對第二片基板W的處理是於處理開始時刻tq以後的期間SP2中執行。利用處理液對第三片基板W的處理是於處理開始時刻tr以後的期間SP3中執行。並且,期間SP1的長度、期間SP2的長度與期間SP3的長度大致相同。因而,三片基板W分別於大致相同長度的期間SP1~期間SP3中,藉由大致相同的處理開始時溫度Ts的處理液進行處理。其結果,可進一步提高三片基板W間處理液的處理結果的均一性。
進而,於實施方式1中,預分配處理中的處理液的排出開始時刻t0下的處理液的溫度越低,越加長了執行預分配處理的期間。如曲線C1及曲線C2所示,執行對第一片基板W的預分配處理的期間PD1較執行對第二片基板W的預分配處理的期間PD2長。而且,如曲線C2及曲線C3所示,執行對第二片基板W的預分配處理的期間PD2較執行對第三片基板W的預分配處理的期間PD3長。因而,可進一步抑制預分配處理的結束時刻tA~結束時刻tC下的處理液的溫度於三片基板W間不同。其結果,可進一步提高三片基板W間處理液的處理結果的均一性。
以上,如參照圖3及圖4所說明般,根據實施方式1,可提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。
而且,實施方式1的預分配處理於使用高溫的處理液(例如,包含磷酸的處理液或包含SPM的處理液)的情況下尤其有效。一般而言是因為:於使用高溫的處理液的情況下,環境溫度與處理液的溫度差大,因此於預分配處理的結束時刻,相較於使用非高溫的處理液的情況,多個基板W間的處理液的溫度的差異大。於實施方式1中,即便於使用高溫的處理液的情況下,亦可抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同,因此,可提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。
此處,以一般的基板處理裝置為例,對基板的環境溫度的變動進行說明。於一般的基板處理裝置中,存在因環境溫度的變動,而於多個基板間的處理結果中產生些許偏差的可能性。具體而言,存在處理中的基板的環境溫度的變動對處理液的溫度產生些許影響的可能性。尤其是於使用高溫的處理液的情況下,環境溫度與處理液的溫度差大,因此環境溫度的變動的影響相較於使用非高溫的處理液時變大。環境溫度的變動對處理液的溫度產生即便些許的影響,亦有於多個基板間的處理結果中產生些許偏差的可能性。尤其是近年來,存在即便是處理結果的些許的偏差亦要求進行抑制的情況。換言之,存在要求進一步提高多個基板間處理結果的均一性的情況。
相對於此,於實施方式1的基板處理裝置100中,藉由基於目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間,可抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同。因而,可提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。
而且,根據實施方式1,基於較目標溫度Tt低的檢測溫度Td來對預分配處理中的處理液的排出進行控制。因而,於實施方式1中,與基於檢測出的目標溫度Tt來控制預分配處理中的處理液的排出的情況相比,具有以下的優點。
即,於實施方式1中,因於較處理液的溫度到達目標溫度Tt的時刻之前的時刻,開始對處理液的排出的控制,所以可切實地進行對處理液的排出的控制。再者,於基於檢測出的目標溫度Tt來控制處理液的排出的情況下,需要於處理液的溫度到達目標溫度Tt後立刻開始控制,從而存在閥的動作不追隨控制,於超過目標溫度Tt後才停止處理液的排出的可能性。
而且,於實施方式1中,因是基於較目標溫度Tt低的檢測溫度Td來執行對處理液的排出的控制,所以可選擇適合於溫度檢測部17的性能的溫度帶(temperature zone)來檢測處理液的溫度。尤其是於使用高溫的處理液的情況下,可能存在於高溫域中,溫度檢測部17的檢測精度不充分的情況,但於實施方式1中,可於適合於溫度檢測部17的性能的溫度帶對處理液的溫度進行檢測。
其次,參照圖1、圖4及圖5,對基板處理裝置100所執行的基板處理方法進行說明。圖5是表示基板處理方法的流程圖。如圖5所示,基板處理方法包括步驟S1及步驟S2。基板處理方法是藉由利用處理液對基板W進行處理的基板處理裝置100來執行。
如圖1及圖5所示,於步驟S1中,基板處理裝置100依照預分配處理條件來執行預分配處理。步驟S1相當於「預分配步驟」的一例。其次,於步驟S2中,基板處理裝置100利用處理液來對基板W進行處理。步驟S2相當於「基板處理步驟」的一例。基板處理裝置100對基板W逐片地、針對每個基板W來執行步驟S1及步驟S2。
具體而言,步驟S1包括步驟S11~步驟S16。
於步驟S11中,控制部30對藉由基板處理裝置100的狀態資訊(以下,記載為「狀態資訊ST」)所示的基板處理裝置100的狀態進行識別。基板處理裝置100的狀態資訊ST包括:表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間的資訊、及表示於對基板W進行逐片處理時是第幾片基板W被保持於旋轉卡盤11的資訊中的至少一者的資訊。於步驟S11之後,處理前進至步驟S12。
於步驟S12中,控制部30將預分配處理條件設定至基板處理裝置100。具體而言,控制部30將自互不相同的多個預分配處理條件中所選擇的預分配處理條件設定至基板處理裝置100。於步驟S12之後,處理前進至步驟S13。
於步驟S13中,控制部30以噴嘴12開始朝向受液部15排出處理液的方式,依照預分配處理條件對供給調節部2進行控制。其結果,噴嘴12開始朝向受液部15排出處理液。於步驟S13之後,處理前進至步驟S14。
於步驟S14中,溫度檢測部17於預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度Tt之前對處理液的溫度進行檢測。具體而言,於步驟S14中,對在預分配處理執行中處理液的溫度到達了預定溫度Ty這一情況進行檢測。預定溫度Ty較目標溫度Tt低。步驟S14相當於「檢測步驟」的一例。
更具體而言,步驟S14包括步驟S141、步驟S142及步驟S143。
於步驟S141中,溫度檢測部17自預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度Tt之前起,對處理液的溫度進行檢測,並將表示處理液的溫度的資訊輸出至控制部30。因而,控制部30自處理液的溫度到達目標溫度Tt之前起,對處理液的溫度進行監視。於步驟S141之後,處理前進至步驟S142。
於步驟S142中,控制部30對處理液的溫度是否到達了預定溫度Ty進行判定。
當判定為處理液的溫度未到達預定溫度Ty時(步驟S142中為否(No)),處理返回至步驟S141。
另一方面,當判定為處理液的溫度到達了預定溫度Ty時(步驟S142中為是(Yes)),處理前進至步驟S143。再者,即便於判定為處理液的溫度到達了預定溫度Ty之後,亦由溫度檢測部17對處理液的溫度進行檢測,由控制部30對處理液的溫度進行監視。
於步驟S143中,控制部30以對處理液的溫度到達預定溫度Ty的時刻(例如時刻ta)進行記憶的方式對記憶部31進行控制。其結果,記憶部31對處理液的溫度到達預定溫度Ty的時刻進行記憶。於步驟S143之後,處理前進至步驟S15。
於步驟S15中,控制部30基於目標溫度預測時間tP對預分配處理中的處理液的排出停止時間進行設定。具體而言,控制部30基於溫度分布圖PF來決定與預定溫度Ty相應的目標溫度預測時間tP。並且,控制部30將目標溫度預測時間tP設定為處理液的排出停止時間。預定溫度Ty與檢測溫度Td一致。檢測溫度Td是指藉由步驟S14於到達目標溫度Tt之前檢測出的處理液的溫度。步驟S15相當於「設定步驟」的一例。於步驟S15之後,處理前進至步驟S16。
於步驟S16中,於自檢測到到達了預定溫度Ty這一情況的時刻(例如時刻ta)起經過目標溫度預測時間tP時(例如時刻tA),控制部30以停止預分配處理中的處理液的排出的方式對供給調節部2進行控制。其結果,噴嘴12停止處理液的排出。然後,預分配處理結束。步驟S16相當於「預分配結束步驟」的一例。於步驟S16之後,處理前進至步驟S2。然後,當完成步驟S2時,對一片基板W的預分配處理及利用處理液的處理結束。
(實施方式2)
參照圖1及圖6~圖8,對本發明的實施方式2的基板處理裝置100進行說明。實施方式2與實施方式1的不同點在於:實施方式2根據於預定檢測時刻(以下,有時記載為「預定檢測時刻ty」)所檢測出的處理液的溫度來決定目標溫度預測時間。以下,以實施方式2與實施方式1的不同點為主進行說明。
首先,參照圖1、圖6及圖7對執行中的預分配處理中的處理液的排出的控制進行說明。圖6是表示處理單元1中的處理液的溫度推移的圖。圖6所示的曲線C1~曲線C3分別與圖4所示的曲線C1~曲線C3相同,適當省略說明。
如圖1及圖6所示,溫度檢測部17針對每個基板W,於預分配處理執行中的預定檢測時刻ty,對處理液的溫度進行檢測。於預定檢測時刻ty所檢測出的處理液的溫度為檢測溫度Td。預定檢測時刻ty是指處理液的溫度到達目標溫度Tt之前的時刻,是預定的。
於第一片基板W中,如曲線C1所示,預定檢測時刻ty下的處理液的溫度為溫度Ty1。於第二片基板W中,如曲線C2所示,預定檢測時刻ty下的處理液的溫度為溫度Ty2。於第三片基板W中,如曲線C3所示,預定檢測時刻ty下的處理液的溫度為溫度Ty3。
控制部30參照溫度分布圖PF,對預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty1~溫度Ty3的各者,決定目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3。即,控制部30基於溫度分布圖PF來決定與預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty1~溫度Ty3相應的目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3。
參照圖6及圖7對目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3的具體的決定順序進行說明。圖7是表示溫度分布圖PF的圖。圖7所示的溫度分布圖PF與圖3所示的溫度分布圖PF相同,適當省略說明。
如圖6及圖7所示,針對第一片基板W,控制部30參照溫度分布圖PF,基於與預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty1一致的溫度Tx1而確定時間tR1。時間tR1是指處理液的溫度自溫度Tx1起到達目標溫度Tt為止的時間。因而,於執行中的預分配處理中的處理液的溫度Ty1與溫度分布圖PF中的溫度Tx1大致一致的情況下,可預測:執行中的預分配處理中的處理液的溫度於自預定檢測時刻ty起經過溫度分布圖PF中的時間tR1時,將自溫度Ty1到達目標溫度Tt。因此,控制部30針對預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty1,將自溫度分布圖PF中確定的時間tR1決定為執行中的預分配處理中的目標溫度預測時間tP1。
針對第二片基板W亦同樣地,控制部30參照溫度分布圖PF,基於與預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty2一致的溫度Tx2而確定時間tR2。時間tR2是指處理液的溫度自溫度Tx2起到達目標溫度Tt為止的時間。並且,控制部30針對處理液的溫度Ty2,將時間tR2決定為目標溫度預測時間tP2。
針對第三片基板W亦同樣地,控制部30參照溫度分布圖PF,基於與預定檢測時刻ty下的處理液的溫度Ty3一致的溫度Tx3而確定時間tR3。時間tR3是指處理液的溫度自溫度Tx3起到達目標溫度Tt為止的時間。並且,控制部30針對處理液的溫度Ty3,將時間tR3決定為目標溫度預測時間tP3。
以上,如參照圖6及圖7所說明般,控制部30基於溫度分布圖PF而決定目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3。並且,如圖6所示,針對第一片~第三片基板W各者,於自預定檢測時刻ty起經過目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3時,控制部30以停止預分配處理中的處理液的排出的方式對供給調節部2(具體而言為閥20)進行控制。
具體而言,於第一片基板W中,如曲線C1所示,噴嘴12於自預定檢測時刻ty起經過目標溫度預測時間tP1的時刻tA停止處理液的排出。於第二片基板W中,如曲線C2所示,噴嘴12於自預定檢測時刻ty起經過了目標溫度預測時間tP2的時刻tB停止處理液的排出。於第三片基板W中,如曲線C3所示,噴嘴12於自預定檢測時刻ty起經過了目標溫度預測時間tP3的時刻tC停止處理液的排出。
因而,根據實施方式2,對三片基板W的預分配處理的結束時刻tA~結束時刻tC下的處理液的溫度與目標溫度Tt大致相同。即,可抑制預分配處理的結束時刻tA~結束時刻tC下的處理液的溫度於三片基板W間不同。因而,可抑制基板W的處理開始時溫度於三片基板W間不同。具體而言,第一片~第三片基板W的處理開始時溫度為溫度Ts,大致相同。其結果,可提高三片基板W間處理液的處理結果的均一性。即,可提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。另外,於實施方式2中,具有與實施方式1相同的效果。
其次,參照圖1、圖6及圖8,對基板處理裝置100所執行的基板處理方法進行說明。圖8是表示基板處理方法的流程圖。如圖8所示,基板處理方法包括步驟S51及步驟S52。基板處理方法是藉由利用處理液對基板W進行處理的基板處理裝置100來執行。
如圖1及圖8所示,於步驟S51中,基板處理裝置100依照預分配處理條件來執行預分配處理。步驟S51相當於「預分配步驟」的一例。其次,於步驟S52中,基板處理裝置100利用處理液來對基板W進行處理。步驟S52相當於「基板處理步驟」的一例。基板處理裝置100對基板W逐片地、針對每個基板W來執行步驟S51及步驟S52。
具體而言,步驟S51包括步驟S511~步驟S516。
於步驟S511中,控制部30對藉由基板處理裝置100的狀態資訊ST所示的基板處理裝置100的狀態進行識別。於步驟S511之後,處理前進至步驟S512。
於步驟S512中,控制部30將預分配處理條件設定至基板處理裝置100。於步驟S512之後,處理前進至步驟S513。
於步驟S513中,控制部30以噴嘴12開始朝向受液部15排出處理液的方式,依照預分配處理條件對供給調節部2進行控制。其結果,噴嘴12開始朝向受液部15排出處理液。於步驟S513之後,處理前進至步驟S514。
再者,步驟S511~步驟S513分別與圖5所示的步驟S11~步驟S13相同。
於步驟S514中,溫度檢測部17於預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度Tt之前,對處理液的溫度進行檢測。具體而言,於步驟S514中,於預分配處理執行中的預定檢測時刻ty對處理液的溫度進行檢測。預定檢測時刻ty是指處理液的溫度到達目標溫度Tt之前的時刻。步驟S514相當於「檢測步驟」的一例。
更具體而言,步驟S514包括步驟S5141、步驟S5142及步驟S5143。
於步驟S5141中,溫度檢測部17自預分配處理執行中的處理液的溫度到達目標溫度Tt之前起,對處理液的溫度進行檢測,並將表示處理液的溫度的資訊輸出至控制部30。因而,控制部30自處理液的溫度到達目標溫度Tt之前起,對處理液的溫度進行監視。於步驟S5141之後,處理前進至步驟S5142。
於步驟S5142中,控制部30對時刻是否成為了預定檢測時刻ty進行判定。
當判定為時刻未成為預定檢測時刻ty時(步驟S5142中為No),處理返回至步驟S5141。
另一方面,當判定為時刻成為了預定檢測時刻ty時(步驟S5142中為Yes),處理前進至步驟S5143。再者,即便於判定為時刻成為了預定檢測時刻ty後,亦由溫度檢測部17對處理液的溫度進行檢測,由控制部30對處理液的溫度進行監視。
於步驟S5143中,控制部30以對在預定檢測時刻ty所檢測出的處理液的溫度(例如溫度Ty1)進行記憶的方式對記憶部31進行控制。其結果,記憶部31對預定檢測時刻ty下的處理液的溫度進行記憶。於步驟S5143之後,處理前進至步驟S515。
於步驟S515中,控制部30基於目標溫度預測時間tP對預分配處理中的處理液的排出停止時間進行設定。具體而言,控制部30基於溫度分布圖PF來決定與在預定檢測時刻ty所檢測出的處理液的溫度(例如溫度Ty1)相應的目標溫度預測時間(例如目標溫度預測時間tP1)。並且,控制部30將目標溫度預測時間設定為處理液的排出停止時間。在預定檢測時刻ty所檢測出的處理液的溫度為檢測溫度Td。檢測溫度Td是指藉由步驟S514於到達目標溫度Tt之前檢測出的處理液的溫度。步驟S515相當於「設定步驟」的一例。於步驟S515之後,處理前進至步驟S516。
於步驟S516中,於自預定檢測時刻ty起經過目標溫度預測時間時(例如時刻tA),以停止預分配處理中的處理液的排出的方式對供給調節部2進行控制。其結果,噴嘴12停止處理液的排出。然後,預分配處理結束。步驟S516相當於「預分配結束步驟」的一例。於步驟S516之後,處理前進至步驟S52。然後,當完成步驟S52時,針對一片基板W的預分配處理及利用處理液的處理結束。
(實施方式3)
參照圖1及圖9,對本發明的實施方式3的基板處理裝置100進行說明。實施方式3與實施方式1的不同點在於:實施方式3具有與多個預分配處理條件分別對應的多個溫度分布圖PF。以下,以實施方式3與實施方式1的不同點為主進行說明。
圖9是表示實施方式3的基板處理裝置100的記憶部31中所記憶的預分配處理條件PC及溫度分布圖PF的概念圖。如圖9所示,記憶部31對互不相同的多個預分配處理條件PC進行記憶。進而,記憶部31以與多個預分配處理條件PC分別關聯的方式對互不相同的多個溫度分布圖PF進行記憶。
如圖1及圖9所示,控制部30自多個預分配處理條件PC中選擇一個預分配處理條件PC(以下,記載為「預分配處理條件PCA」)。並且,控制部30依照自多個預分配處理條件PC中所選擇的預分配處理條件PCA對供給調節部2及噴嘴移動單元14進行控制,以執行預分配處理。
並且,控制部30自多個溫度分布圖PF中確定與預分配處理條件PCA相關聯的溫度分布圖(以下,記載為「溫度分布圖PFA」)。記錄溫度分布圖PFA中的溫度的時間推移時的預分配處理條件跟與溫度分布圖PFA相關聯的預分配處理條件PCA相同。即,記錄溫度分布圖PFA中的溫度的時間推移時的預分配處理條件與所選擇的預分配處理條件PCA相同。
因而,根據實施方式3,可基於更適合於執行中的預分配處理的溫度分布圖PFA,來決定目標溫度預測時間。其結果,可精度更良好地決定目標溫度預測時間。並且,控制部30基於精度更良好的目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出結束時間。因而,可進一步抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同。其結果,可進一步提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。另外,於實施方式3中,具有與實施方式1相同的效果。
例如,著眼於某一預分配處理條件PC(以下,記載為「預分配處理條件PC1」)及另一預分配處理條件PC(以下,記載為「預分配處理條件PC2」)。預分配處理條件PC1是指P(公升/分)的流量,預分配處理條件PC2是指Q(公升/分)的流量。流量P與流量Q不同。因而,與流量P對應的溫度分布圖PF跟與流量Q對應的溫度分布圖PF不同。其結果,例如,於針對執行中的預分配處理的預分配處理條件為預分配處理條件PC1的情況下,與基於與流量Q對應的溫度分布圖PF的目標溫度預測時間的精度相比,基於與流量P對應的溫度分布圖PF的目標溫度預測時間的精度更高。
(實施方式4)
參照圖1及圖10,對本發明的實施方式4的基板處理裝置100進行說明。實施方式4與實施方式1的不同點在於:實施方式4具有與多個狀態資訊ST分別對應的多個溫度分布圖PF。以下,以實施方式4與實施方式1的不同點為主進行說明。
圖10是表示實施方式4的基板處理裝置100的記憶部31中所記憶的基板處理裝置100的狀態資訊ST及溫度分布圖PF的概念圖。如圖10所示,記憶部31對互不相同的多個狀態資訊ST進行記憶。進而,記憶部31以與多個狀態資訊ST分別關聯的方式對互不相同的多個溫度分布圖PF進行記憶。基板處理裝置100的狀態資訊ST包含:表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間的資訊、及表示對基板W進行逐片處理時是第幾片基板W被保持於旋轉卡盤11的資訊中的至少一者的資訊。
例如,某一狀態資訊ST表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間為3小時,另一狀態資訊ST表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間為10分鐘。例如,某一狀態資訊ST表示第一片基板W被保持於旋轉卡盤11,另一狀態資訊ST表示第三片基板W被保持於旋轉卡盤11。
如圖1及圖10所示,控制部30自多個狀態資訊ST中確定表示當前的基板處理裝置100的狀態的狀態資訊ST(以下,記載為「狀態資訊STA」)。
並且,控制部30自多個溫度分布圖PF中確定與狀態資訊STA相關聯的溫度分布圖PF(以下,記載為「溫度分布圖PFA」)。溫度分布圖PFA是指過去於基板處理裝置100的狀態為藉由狀態資訊STA所表示的狀態時,依照預分配處理條件來執行預分配處理時的處理液的溫度的時間推移的記錄。
因而,根據實施方式4,可基於更適合於預分配處理執行中的基板處理裝置100的狀態的溫度分布圖PFA來決定目標溫度預測時間。其結果,可精度更良好地決定目標溫度預測時間。並且,控制部30基於精度更良好的目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出結束時間。因而,可進一步抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同。其結果,可進一步提高多個基板W間處理液的處理結果的均一性。另外,於實施方式4中,具有與實施方式1相同的效果。
例如,著眼於某一狀態資訊ST(以下,記載為「狀態資訊ST1」)及另一狀態資訊ST(以下,記載為「狀態資訊ST2」)。狀態資訊ST1表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間為3小時,狀態資訊ST2表示自最近的基板W的處理完成時起的經過時間為10分鐘。因而,與狀態資訊ST1對應的溫度分布圖PF跟與狀態資訊ST2對應的溫度分布圖PF不同。其結果,例如於藉由狀態資訊ST1來顯示預分配處理執行中的基板處理裝置100的狀態的情況下,與基於與狀態資訊ST2對應的溫度分布圖PF的目標溫度預測時間的精度相比,基於與狀態資訊ST1對應的溫度分布圖PF的目標溫度預測時間的精度更高。
(實施方式5)
參照圖11及圖12,對本發明的實施方式5的基板處理裝置100A進行說明。實施方式5與實施方式1的不同點在於:實施方式5具有多個處理單元1。以下,以實施方式5與實施方式1的不同點為主進行說明。
首先,參照圖11,對基板處理裝置100A進行說明。圖11是表示基板處理裝置100A的平面圖。如圖11所示,基板處理裝置100A包括:多個裝載口LP、索引機器人(indexer robot)IR、中心機器人CR、多個處理單元1、多個流體箱4、處理液盒(cabinet)5及控制裝置3。控制裝置3對裝載口LP、索引機器人IR、中心機器人CR及處理單元1進行控制。控制裝置3包括控制部30及記憶部31。
裝載口LP的各者將多片基板W層疊來收容。索引機器人IR於裝載口LP與中心機器人CR之間搬送基板W。中心機器人CR於索引機器人IR與處理單元1之間搬送基板W。處理單元1的各者對基板W排出處理液,對基板W進行處理。流體箱4的各者收容流體機器。處理液盒5收容處理液。
具體而言,多個處理單元1形成以於俯視下包圍中心機器人CR的方式配置的多個塔(tower)TW(實施方式5中為四個塔TW)。各塔TW包含上下層疊的多個處理單元1(實施方式5中為三個處理單元1)。多個流體箱4分別與多個塔TW對應。處理液盒5內的處理液經由任一個流體箱4而被供給至與流體箱4對應的塔TW所包含的所有的處理單元1。
控制部30與參照圖1~圖5所說明的實施方式1的控制部30同樣地進行動作。即,控制部30基於目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間。因而,根據實施方式5,與實施方式1同樣地,可提高於一個腔室10中經逐片處理的多個基板W間,處理液的處理結果的均一性。
而且,於實施方式5中,基板處理裝置100A於每個腔室10中收容旋轉卡盤11、噴嘴12、供給調節部2、受液部15及溫度檢測部17。腔室10分別對旋轉卡盤11、噴嘴12、供給調節部2、受液部15及溫度檢測部17。
控制部30針對每個腔室10,基於目標溫度預測時間來設定預分配處理中的處理液的排出停止時間。因而,可於多個腔室10間,抑制預分配處理的結束時刻下的處理液的溫度於多個基板W間不同。其結果,可提高多個腔室10所處理的多個基板W間,處理液的處理結果的均一性。例如,可提高一個塔TW內的多個腔室10間,多個基板W的、處理液的處理結果的均一性。例如,可提高多個塔TW間,多個基板W的、處理液的處理結果的均一性。再者,基板處理裝置100A針對每個腔室10來執行圖5所示的基板處理方法。即,步驟S1及步驟S2是針對分別收容多個基板W的多個腔室10來執行。
其次,參照圖12,對處理液向噴嘴12的供給進行說明。圖12是表示基板處理裝置100A的配管的圖。如圖12所示,於各塔TW中,針對每個處理單元1,基板處理裝置100A包括供給配管13及供給調節部2。供給調節部2被收容於與塔TW對應的流體箱4。各供給配管13的一部分被收容於腔室10,各供給配管13的另一部分被收容於流體箱4。
而且,基板處理裝置100A包括:處理液槽50、循環配管51、泵55、過濾器56、及溫度調節器57。處理液槽50、泵55、過濾器56、及溫度調節器57被收容於處理液盒5。循環配管51的一部分被收容於處理液盒5,循環配管51的另一部分被收容於流體箱4。
循環配管51包括:自處理液槽50向下游延伸的上游配管52、自上游配管52分支的多個個別配管53、及自各個別配管53向下游延伸至處理液槽50的下游配管54。
上游配管52的上游端連接於處理液槽50。下游配管54的下游端連接於處理液槽50。上游配管52的上游端相當於循環配管51的上游端,下游配管54的下游端相當於循環配管51的下游端。各個別配管53自上游配管52的下游端延伸至下游配管54的上游端。
多個個別配管53分別與多個塔TW對應。與一個塔TW中包含的三個處理單元1對應的三個供給配管13連接於一個個別配管53。
泵55將處理液槽50內的處理液輸送至循環配管51。過濾器56自於循環配管51內流動的處理液中去除異物。溫度調節器57調節處理液槽50內的處理液的溫度。溫度調節器57例如為對處理液進行加熱的加熱器。
泵55、過濾器56、及溫度調節器57配置於上游配管52。處理液槽50內的處理液藉由泵55而被輸送至上游配管52,並自上游配管52流動至多個個別配管53。個別配管53內的處理液朝下游配管54流動,並自下游配管54返回至處理液槽50。處理液槽50內的處理液以成為規定溫度TM以上的特定溫度的方式藉由溫度調節器57而被加熱,並被輸入至上游配管52。因而,於循環配管51內循環的處理液的溫度被維持為規定溫度TM以上的特定溫度。並且,於循環配管51內被維持為特定溫度的處理液被供給至供給配管13。
以上,一面參照圖式一面對本發明的實施方式進行了說明。但是,本發明並不限定於所述實施方式,可在不脫離其主旨的範圍內在各種形態中實施(例如,如下所示的(1)~(3))。而且,藉由將所述實施方式中揭示的多個構成元素適宜組合而可形成各種發明。例如,可自實施方式中所示的全部構成要素中刪除幾個構成元素。進而,亦可將涉及不同的三個實施方式的構成要素適宜組合。為了容易理解,圖式以各個構成要素為主體而示意性地表示,為了方便製作圖式,經圖示的各構成要素的厚度、長度、個數、間隔等亦存在與實際不同的情況。而且,所述實施方式中所示的各構成要素的材質、形狀、尺寸等為一例,並無特別限定,可在不實質性地脫離本發明的效果的範圍內進行各種變更。
(1)於實施方式1~實施方式5中,參照溫度分布圖PF而決定目標溫度預測時間。此時,溫度分布圖PF例如既可藉由表(table)來表示,亦可藉由函數來表示。而且,只要可決定基於溫度分布圖PF的目標溫度預測時間,則目標溫度預測時間的導出形態並無特別限定。例如,於實施方式1中,記憶部31亦可將預定溫度Ty與自溫度分布圖PF預先導出的目標溫度預測時間tP相關聯地來記憶(圖4)。並且,控制部30自記憶部31獲取目標溫度預測時間tP。此時,即便於檢測溫度Td的檢測前,控制部30亦可獲得目標溫度預測時間tP。
例如,於實施方式2中,記憶部31亦可對將預定檢測時刻ty下的溫度Ty1~溫度Ty3與目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3分別關聯的表進行記憶(圖6)。並且,控制部30自表獲取目標溫度預測時間。例如,亦可藉由函數來表示預定檢測時刻ty下的溫度Ty1~溫度Ty3與目標溫度預測時間tP1~目標溫度預測時間tP3的關係。並且,控制部30自函數而導出目標溫度預測時間。
(2)實施方式2的記憶部31亦可對實施方式3的多個預分配處理條件PC及多個溫度分布圖PF進行記憶(圖9)。而且,實施方式2的記憶部31亦可對實施方式4的多個狀態資訊ST及多個溫度分布圖PF進行記憶(圖10)。進而,實施方式5的基板處理裝置100A的控制部30亦可與實施方式2的控制部30同樣地進行動作。而且,基板處理裝置100A的記憶部31亦可記憶與實施方式3或實施方式4的記憶部31相同的資訊。
(3)於實施方式1~實施方式5中,只要是於處理液的溫度到達目標溫度Tt之前,則溫度檢測部17可於任意的時刻對處理液的溫度進行檢測。並且,控制部30可根據處理液的檢測時刻及檢測溫度依次基於溫度分布圖PF來決定目標溫度預測時間。
[產業上之可利用性]
本發明是有關於一種基板處理裝置以及基板處理方法,具有產業上的可利用性。
1:處理單元
2:供給調節部
3:控制裝置
4:流體箱
5:處理液盒
10:腔室
11:旋轉卡盤(基板保持部)
12:噴嘴
13:供給配管
14:噴嘴移動單元
15:受液部
16:杯體
17:溫度檢測部
20:閥
21:流量計
22:流量調整閥
30:控制部
31:記憶部
50:處理液槽
51:循環配管
52:上游配管
53:個別配管
54:下游配管
55:泵
56:過濾器
57:溫度調節器
100、100A:基板處理裝置
110:卡盤構件
111:旋轉底座
112:旋轉馬達
A1:旋轉軸線
A2:轉動軸線
C1~C3、Ca1~Ca3:曲線
CR:中心機器人
IR:索引機器人
LP:裝載口
PC:預分配處理條件
PD、PD1~PD3、SP、SP1~SP3:期間
PF:溫度分布圖
PS1:處理位置
PS2:待機位置
S1、S2、S11~S16、S141~S143、S51、S52、S511~S516、S5141~S5143:步驟
ST:狀態資訊
t0~t2、ta、tb、tc、tx:時刻
tp、tq、tr:處理開始時刻
ty:預定檢測時刻
tA、tB、tC:預分配處理的結束時刻
tP、tP1~tP3:目標溫度預測時間
tR:目標溫度到達時間
tR1~tR3:時間
Ta1~Ta3、Tc、Tx、Tx1~Tx3、Ty1~Ty3:溫度
Ts:處理開始時溫度
Tt:目標溫度
TW:塔
Ty:預定溫度
W:基板
X、Y、Z:軸
圖1是表示本發明的實施方式1的基板處理裝置的圖。
圖2是表示實施方式1的基板處理裝置的處理單元的內部的平面圖。
圖3是表示實施方式1的基板處理裝置的溫度分布圖的圖。
圖4是表示實施方式1的基板處理裝置中的處理液的溫度推移的圖。
圖5是表示實施方式1的基板處理裝置所執行的基板處理方法的流程圖。
圖6是表示本發明的實施方式2的基板處理裝置中的處理液的溫度推移的圖。
圖7是表示實施方式2的基板處理裝置的溫度分布圖的圖。
圖8是表示實施方式2的基板處理裝置所執行的基板處理方法的流程圖。
圖9是表示本發明的實施方式3的基板處理裝置的記憶部中所記憶的預分配處理條件及溫度分布圖的概念圖。
圖10是表示本發明的實施方式4的基板處理裝置的記憶部中所記憶的基板處理裝置的狀態資訊及溫度分布圖的概念圖。
圖11是表示本發明的實施方式5的基板處理裝置的平面圖。
圖12是表示實施方式5的基板處理裝置的配管的圖。
圖13是表示一般的基板處理裝置中的處理液的溫度推移的圖。
C1~C3:曲線
PD1~PD3、SP1~SP3:期間
t0、ta、tb、tc:時刻
tp、tq、tr:處理開始時刻
tA、tB、tC:預分配處理的結束時刻
tP:目標溫度預測時間
Tc:溫度
Ts:處理開始時溫度
Tt:目標溫度
Ty:預定溫度
Claims (16)
- 一種基板處理裝置,利用處理液來對基板進行處理,包括:基板保持部,保持著所述基板進行旋轉;受液部,與所述基板保持部相比而位於外側;噴嘴,朝向所述受液部排出所述處理液,或對所述經保持的基板排出所述處理液;供給調節部,調節所述處理液向所述噴嘴的供給量;溫度檢測部,於預分配處理執行中的所述處理液的溫度到達目標溫度之前,檢測所述處理液的溫度;以及控制部,依照預分配處理條件控制所述供給調節部,以執行所述預分配處理,所述受液部接受所述噴嘴所排出的所述處理液,所述預分配處理是指於對所述基板排出所述處理液之前,朝向所述受液部排出所述處理液的處理,所述控制部基於目標溫度預測時間,來設定所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間,所述目標溫度預測時間是指所述處理液的溫度自檢測溫度起到達所述目標溫度為止的預測時間,所述檢測溫度是指藉由所述溫度檢測部於到達所述目標溫度之前檢測出的所述處理液的溫度,所述目標溫度預測時間是基於溫度分布圖而定, 所述溫度分布圖是指過去依照所述預分配處理條件執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。
- 如申請專利範圍第1項所述的基板處理裝置,其中,所述控制部基於所述溫度分布圖來決定與所述處理液的所述檢測溫度相應的所述目標溫度預測時間。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其中,所述溫度檢測部對在所述預分配處理執行中所述處理液的溫度到達了預定溫度的情況進行檢測,所述預定溫度較所述目標溫度低,於自檢測到所述處理液的溫度到達了所述預定溫度的情況的時刻起經過所述目標溫度預測時間時,所述控制部以停止所述預分配處理中的所述處理液的排出的方式對所述供給調節部進行控制。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其中,所述溫度檢測部於所述預分配處理執行中的預定檢測時刻對所述處理液的溫度進行檢測,所述預定檢測時刻是指所述處理液的溫度到達所述目標溫度之前的時刻,於自所述預定檢測時刻起經過所述目標溫度預測時間時,所述控制部以停止所述預分配處理中的所述處理液的排出的方式對 所述供給調節部進行控制。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其中,所述控制部依照自多個所述預分配處理條件中所選擇的預分配處理條件對所述供給調節部進行控制,以執行所述預分配處理,記錄所述溫度分布圖中的溫度的時間推移時的所述預分配處理條件與所述所選擇的預分配處理條件相同。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其中,所述溫度分布圖是指過去於所述基板處理裝置的狀態為狀態資訊所表示的狀態時,依照所述預分配處理條件來執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄,所述狀態資訊包括:表示自最近的基板處理完成時起的經過時間的資訊、及表示於對基板進行逐片處理時是第幾片基板被保持於所述基板保持部的資訊中的至少一者的資訊。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其中,所述處理液包含磷酸、或硫酸過氧化氫水混合液。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的基板處理裝置,其更包括多個腔室,其中每個所述腔室包括:所述基板保持部、所述噴嘴、所述供給調節部、所述受液部 及所述溫度檢測部,所述多個腔室分別收容所述基板保持部、所述噴嘴、所述供給調節部、所述受液部及所述溫度檢測部,所述控制部針對每個所述腔室,基於所述目標溫度預測時間來設定所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間。
- 一種基板處理方法,其是由利用處理液對基板進行處理的基板處理裝置來執行的基板處理方法,包括:預分配步驟,依照預分配處理條件來執行預分配處理,所述預分配處理是指於對所述基板排出所述處理液之前,朝向受液部排出所述處理液的處理,所述預分配步驟包括:檢測步驟,於所述預分配處理執行中的所述處理液的溫度到達目標溫度之前,對所述處理液的溫度進行檢測;以及設定步驟,基於目標溫度預測時間,對所述預分配處理中的所述處理液的排出停止時間進行設定,所述目標溫度預測時間是指所述處理液的溫度自檢測溫度起到達所述目標溫度為止的預測時間,所述檢測溫度是指藉由所述檢測步驟於到達所述目標溫度之前檢測出的所述處理液的溫度,所述目標溫度預測時間是基於溫度分布圖而定,所述溫度分布圖是指過去依照所述預分配處理條件執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄。
- 如申請專利範圍第9項所述的基板處理方法,其中,於所述設定步驟中,基於所述溫度分布圖來決定與所述處理液的所述檢測溫度相應的所述目標溫度預測時間。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方法,其中,於所述檢測步驟中,對在所述預分配處理執行中所述處理液的溫度到達了預定溫度這一情況進行檢測,所述預定溫度較所述目標溫度低,所述預分配步驟更包括:預分配結束步驟,於自檢測到所述處理液的溫度到達了所述預定溫度的情況的時刻起經過所述目標溫度預測時間時,停止所述預分配處理中的所述處理液的排出。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方法,其中,於所述檢測步驟中,於所述預分配處理執行中的預定檢測時刻對所述處理液的溫度進行檢測,所述預定檢測時刻是指所述處理液的溫度到達所述目標溫度之前的時刻,所述預分配步驟更包括:預分配結束步驟,於自所述預定檢測時刻起經過所述目標溫度預測時間時,停止所述預分配處理中的所述處理液的排出。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方 法,其中,於所述預分配步驟中,依照自多個所述預分配處理條件中所選擇的預分配處理條件,執行所述預分配處理,記錄所述溫度分布圖中的溫度的時間推移時的所述預分配處理條件與所述所選擇的預分配處理條件相同。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方法,其中,所述溫度分布圖是指過去於所述基板處理裝置的狀態為狀態資訊所表示的狀態時,依照所述預分配處理條件來執行所述預分配處理時的所述處理液的溫度的時間推移的記錄,所述狀態資訊包括:表示自最近的基板處理完成時起的經過時間的資訊、及表示於對基板進行逐片處理時是第幾片基板被保持於基板保持部的資訊中的至少一者的資訊。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方法,其中,所述處理液包含磷酸、或硫酸過氧化氫水混合液。
- 如申請專利範圍第9項或第10項所述的基板處理方法,其中,所述預分配步驟是針對分別收容多個所述基板的多個腔室來執行。
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