TWI722550B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI722550B
TWI722550B TW108130481A TW108130481A TWI722550B TW I722550 B TWI722550 B TW I722550B TW 108130481 A TW108130481 A TW 108130481A TW 108130481 A TW108130481 A TW 108130481A TW I722550 B TWI722550 B TW I722550B
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山口貴大
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Abstract

本發明之基板處理裝置(100)具備送液配管(41)、供給配管(43)、回流配管(44)、調整閥(47)、及控制部(3)。控制部(3)能夠將調整閥(47)之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度。第1開度表示將藉由送液配管(41)引導之藥液之全部或一部分供給至供給配管(43)之開度。第2開度表示將供給配管(43)內之藥液之全部或一部分供給至回流配管(44)之開度。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種基板處理裝置及基板處理方法。
於如半導體裝置及液晶顯示裝置之包含基板之裝置之製造步驟中，使用了對基板進行處理之基板處理裝置。基板例如為半導體晶圓、或液晶顯示裝置用玻璃基板。
於專利文獻1中，揭示有一種逐片處理基板之單片式基板處理裝置。專利文獻1所記載之基板處理裝置具備旋轉夾頭及處理液供給裝置。旋轉夾頭使基板旋轉。處理液供給裝置向保持於旋轉夾頭之基板供給處理液。處理液供給裝置包含噴嘴、供給配管、及閥。噴嘴向基板噴出處理液。供給配管向噴嘴供給處理液。閥設置於供送配管。處理液藉由自噴嘴噴出而供給至基板。閥具有閥體及閥座。藉由閥體接觸閥座而關閉閥，藉由閥體離開閥座而打開閥。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2009-222189號公報
然而，於關閉閥後，會於閥與噴嘴之間殘留有處理液。於此情形時，於基板處理裝置未進行基板之處理中狀態下，閥與噴嘴之間存在之處理液會自噴嘴滴落。
本發明提供一種能夠抑制處理液於基板處理裝置未進行基板之處理之狀態下自噴嘴滴落之基板處理裝置及基板處理方法。
根據本發明之第1態樣，基板處理裝置藉由自噴嘴向基板供給處理液而對上述基板進行處理。基板處理裝置具備送液配管、供給配管、回流配管、調整閥、及控制部。送液配管引導上述處理液。供給配管將藉由上述送液配管引導之上述處理液引導至上述噴嘴。回流配管沿著與上述供給配管不同之路徑引導藉由上述送液配管引導之上述處理液。調整閥設置於上述回流配管。控制部控制上述調整閥。上述控制部能夠將上述調整閥之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度。上述第1開度表示將藉由上述送液配管引導之上述處理液之全部或一部分供給至上述供給配管之開度。上述第2開度表示將上述供給配管內之處理液之全部或一部分供給至上述回流配管之開度。
於本發明之基板處理裝置中，上述處理液之流路具有分支部、第1流路、第2流路、及第3流路。分支部係上述送液配管、上述供給配管、及上述回流配管之分支點。第1流路相對於上述分支部而位於上述送液配管側。第2流路相對於上述分支部而位於上述供給配管側。第3流路相對於上述分支部而位於上述回流配 管側。第1角度大於第2角度。上述第1角度表示自上述分支部起朝向上述第1流路之第1方向與自上述分支部起朝向第3流路之第3方向所形成之角度。上述第2角度表示上述第1方向與自上述分支部起朝向上述第2流路之第2方向所形成之角度。
本發明之基板處理裝置進而具備縮窄部。縮窄部設置於上述第1流路。
於本發明之基板處理裝置中，上述第3流路之上游部之直徑具有位於上述第1流路中上述縮窄部之下游之部分之直徑以上之大小。
於本發明之基板處理裝置中，上述第1開度表示上述調整閥之開度小於既定開度。上述第2開度表示上述調整閥之開度為上述既定開度以上之大小。
於本發明之基板處理裝置中，於上述調整閥之開度為上述既定開度以上之情形時，若將上述調整閥之開度固定於一定值，則將上述供給配管內之上述處理液之滯留端部位置保持於一定之位置。
於本發明之基板處理裝置中，於以上述既定開度以上之一定值固定上述調整閥之開度之情形時，上述調整閥之經固定之開度愈大，上述滯留端部位置被保持於愈高之位置。
本發明之基板處理裝置進而具備循環配管。於循環配管中，上述處理液進行循環。於上述循環配管中流動之上述處理液被供給至上述送液配管。
於本發明之基板處理裝置中，將藉由上述回流配管引導之上述處理液供給至上述循環配管。
根據本發明之第2態樣，基板處理方法係藉由自噴嘴向基板供給處理液而對上述基板進行處理之方法。基板處理方法具備將設置於上述處理液之流路之調整閥之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度之步驟。上述處理液之流路藉由送液配管、供給配管、及回流配管而形成。送液配管引導上述處理液。供給配管將藉由上述送液配管引導之上述處理液引導至上述噴嘴。回流配管沿著與上述供給配管不同之路徑引導藉由上述送液配管引導之上述處理液。上述調整閥設置於上述回流配管。上述第1開度表示將藉由上述送液配管引導之上述處理液之全部或一部分供給至上述供給配管之開度。上述第2開度表示將上述供給配管內之處理液之全部或一部分供給至上述回流配管之開度。
根據本發明之基板處理裝置及基板處理方法，能夠抑制處理液於基板處理裝置未進行基板之處理之狀態下自噴嘴滴落。
1‧‧‧處理單元
2‧‧‧記憶部
3‧‧‧控制部
4‧‧‧流體盒
4A‧‧‧第1開口部
4B‧‧‧第2開口部
4C‧‧‧第3開口部
5‧‧‧藥液櫃
6‧‧‧腔室
7‧‧‧FFU
8‧‧‧間隔壁
9‧‧‧擋閘
10‧‧‧旋轉夾頭
11‧‧‧夾頭銷
12‧‧‧旋轉基底
13‧‧‧旋轉馬達
14‧‧‧杯
14a‧‧‧傾斜部
14b‧‧‧引導部
14c‧‧‧液體接收部
15‧‧‧杯升降單元
16‧‧‧清洗液噴嘴
17‧‧‧清洗液配管
18‧‧‧清洗液閥
21‧‧‧藥液噴嘴(噴嘴)
22‧‧‧噴嘴移動單元
23‧‧‧對向構件(遮斷板)
30‧‧‧藥液供給裝置
31‧‧‧供給槽
32‧‧‧循環配管
32a‧‧‧(循環配管之)上游側端部
32b‧‧‧(循環配管之)下游側端部
33‧‧‧循環泵
34‧‧‧循環過濾器
35‧‧‧循環加熱器
40‧‧‧供給機構
41‧‧‧送液配管
41a‧‧‧(送液配管之)上游側端部
41b‧‧‧(送液配管之)下游側端部
42‧‧‧分支部
43‧‧‧供給配管
43a‧‧‧(供給配管之)上游側端部
43b‧‧‧(供給配管之)下游側端部
44‧‧‧回流配管
44a‧‧‧(回流配管之)上游側端部
44b‧‧‧(回流配管之)下游側端部
45‧‧‧流量計
46‧‧‧介裝構件
46a‧‧‧第1構件
46b‧‧‧第2構件
46c‧‧‧第3構件
46d‧‧‧縮窄部
47‧‧‧調整閥
51‧‧‧回收槽
52‧‧‧回收配管
52a‧‧‧(回收配管之)上游側端部
52b‧‧‧(回收配管之)下游側端部
53‧‧‧回收泵
54‧‧‧回收過濾器
100‧‧‧基板處理裝置
100a‧‧‧框體
A1‧‧‧旋轉軸(旋轉軸線)
A2‧‧‧擺動軸線
C‧‧‧載體
CR‧‧‧中央機器人
D1‧‧‧第1直徑
D2‧‧‧第2直徑
D3‧‧‧第3直徑(第3流路之上游部之直徑)
D4‧‧‧第4直徑(位於第1流路中縮窄部之下游之部分之直徑)
D5‧‧‧第5直徑
F1、F2‧‧‧吸引力
G1‧‧‧第1曲線圖
G2‧‧‧第2曲線圖
H‧‧‧最大噴出量
IR‧‧‧索引機器人
J0‧‧‧最小開度
J1‧‧‧既定開度
LP‧‧‧負載埠
P1‧‧‧第1壓力
P2‧‧‧第2壓力
P3‧‧‧第3壓力
Q1‧‧‧第1方向
Q2‧‧‧第2方向
Q3‧‧‧第3方向
R1‧‧‧第1流路
R2‧‧‧第2流路
R3‧‧‧第3流路
U‧‧‧塔
V1‧‧‧第1移動速度
V2‧‧‧第2移動速度
W‧‧‧基板
X‧‧‧液流
X1‧‧‧第1移動方向
X2‧‧‧第2移動方向
Z‧‧‧滯留端部位置
θ1‧‧‧第1角度
θ2‧‧‧第2角度
圖1係示意地表示本發明之實施形態之基板處理裝置之構成之俯視圖。
圖2係示意地表示處理單元之構成之側視圖。
圖3係表示藉由基板處理裝置執行之對於基板之處理之一例之流程圖。
圖4係表示藥液供給裝置之構成之示意圖。
圖5係表示供給機構之構成之示意圖。
圖6係介裝構件之切斷端面圖。
圖7係表示藥液之壓力之示意圖。
圖8係表示自藥液噴嘴噴出藥液之狀態之示意圖。
圖9係表示調整閥之開度與來自藥液噴嘴之藥液之噴出量之關係之第1曲線圖。
圖10係表示來自藥液噴嘴之藥液之噴出停止之狀態之示意圖。
圖11係表示調整閥之開度與藥液之滯留端部位置之關係之第2曲線圖。
圖12係表示供給機構之變形例之圖。
關於本發明之實施形態，一面參照圖式一面進行說明。再者，圖中對於相同或相當部分附上相同之參照符號，且不重複說明。
參照圖1，對本發明之實施形態之基板處理裝置100進行說明。圖1係示意地表示本發明之實施形態之基板處理裝置100之構成之俯視圖。
如圖1所示，基板處理裝置100係對每片基板W進行處理之單片式裝置。
基板W例如為矽晶圓、樹脂基板、或玻璃、石英基板。於本實施形態中，作為基板W，例示有圓板狀半導體基板。然而，基板W之形狀並無特別限定。基板W例如可形成為矩形狀。
基板處理裝置100具備複數個負載埠LP、複數個處理單元1、記憶部2、及控制部3。
負載埠LP保持收容有基板W之載體C。處理單元1藉由處理流體對自負載埠LP搬送之基板W進行處理。處理流體例 如表示處理液或處理氣體。
記憶部2包含如ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)及RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)之主記憶裝置(例如半導體記憶體)，亦可進而包含輔助記憶裝置(例如硬碟驅動器)。主記憶裝置及/或輔助記憶裝置記憶藉由控制部3執行之各種電腦程式。
控制部3包含如CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)及MPU(Micro Processing Unit，微處理單元)之處理器。控制部3控制基板處理裝置100之各要素。
基板處理裝置100進而具備搬送機器人。搬送機器人於負載埠LP與處理單元1之間搬送基板W。搬送機器人包含索引機器人IR及中央機器人CR。索引機器人IR於負載埠LP與中央機器人CR之間搬送基板W。中央機器人CR於索引機器人IR與處理單元1之間搬送基板W。索引機器人IR及中央機器人CR之各者包含支撐基板W之機械手。
基板處理裝置100進而具備複數個流體盒4及藥液櫃5。複數個流體盒4與處理單元1配置於基板處理裝置100之框體100a之內部。藥液櫃5配置於基板處理裝置100之框體100a之外部。藥液櫃5亦可配置於基板處理裝置100之側方。又，藥液櫃5亦可配置於設置有基板處理裝置100之無塵室之下方(地下)。
複數個處理單元1構成上下積層之塔U。塔U設置複數個。複數個塔U以於俯視時包圍中央機器人CR之方式配置。
於本實施形態中，於塔U中積層3個處理單元1。又，塔U設置4個。再者，構成塔U之處理單元1之個數並無特別限 定。又，塔U之個數亦無特別限定。
複數個流體盒4分別與複數個塔U對應。藥液櫃5內之藥液經由流體盒4而供給至與流體盒4對應之塔U。其結果為，向塔U所含之全部處理單元1供給藥液。
參照圖2，對處理單元1進行說明。圖2係示意地表示處理單元1之構成之側視圖。
如圖2所示，處理單元1包含腔室6、旋轉夾頭10、及杯14。
腔室6包含間隔壁8、擋閘9、及FFU 7(風扇過濾器單元)。間隔壁8具有中空之形狀。於間隔壁8設置搬送口。擋閘9開閉搬送口。FFU 7於腔室6內形成清潔空氣之降流。清潔空氣係藉由過濾器過濾之空氣。
中央機器人CR通過搬送口而將基板W搬入至腔室6，並通過搬送口而自腔室6搬出基板W。
旋轉夾頭10配置於腔室6內。旋轉夾頭10水平地保持基板W，並使其繞旋轉軸A1旋轉。旋轉軸A1係通過基板W之中央部之鉛直之軸。
旋轉夾頭10包含複數個夾頭銷11、旋轉基底12、旋轉馬達13、杯14、及杯升降單元15。
旋轉基底12係圓板狀構件。複數個夾頭銷11於旋轉基底12上以水平之姿勢保持基板W。旋轉馬達13藉由使複數個夾頭銷11旋轉，從而使基板W圍繞旋轉軸A1旋轉。
本實施形態之旋轉夾頭10係使複數個夾頭銷11接觸基板W之外周面之夾持式夾頭。然而，本發明並不限定於此。旋 轉夾頭10亦可為真空式吸盤。真空式吸盤藉由使作為非元件形成面之基板W之背面(下表面)吸附於旋轉基底12之上表面，而水平地保持基板W。
杯14擋住自基板W排出之處理液。杯14包含傾斜部14a、引導部14b、及液體接收部14c。傾斜部14a係朝向旋轉軸線A1而斜上地延伸之筒狀構件。傾斜部14a包含具有大於基板W及旋轉基底12之內徑之圓環狀上端。傾斜部14a之上端相當於杯14之上端。杯14之上端於俯視時包圍基板W及旋轉基底12。引導部14b係自傾斜部14a之下端部(外端部)向下方延伸之圓筒狀構件。液體接收部14c位於引導部14b之下部，形成向上打開之環狀槽。
杯升降單元15使杯14於上升位置與下降位置之間升降。於杯14位於上升位置時，杯14之上端位於較旋轉夾頭10更靠上方。於杯14位於下降位置時，杯14之上端位於較旋轉夾頭10更靠下方。
於向基板W供給處理液時，杯14位於上升位置。自基板W向外部飛散之處理液被傾斜部14a擋住後，經由引導部14b收集於液體接收部14c內。
處理單元1進而包含清洗液噴嘴16、清洗液配管17、及清洗液閥18。清洗液噴嘴16向保持於旋轉夾頭10之基板W噴出清洗液。清洗液噴嘴16連接於清洗液配管17。於清洗液配管17中介裝有清洗液閥18。
於打開清洗液閥18時，自清洗液配管17向清洗液噴嘴16供給清洗液。並且，清洗液自清洗液噴嘴16噴出。清洗液例 如為純水(去離子水：Deionized Water)。清洗液並不限定於純水，亦可為碳酸水、電解離子水、氫水、臭氧水、及/或稀釋濃度之鹽酸水。稀釋濃度例如為10ppm以上100ppm以下之濃度。
處理單元1進而包含藥液噴嘴21及噴嘴移動單元22。藥液噴嘴21向保持於旋轉夾頭10之基板W噴出藥液。噴嘴移動單元22使藥液噴嘴21於處理位置與退避位置之間移動。處理位置表示藥液噴嘴21向基板W噴出藥液之位置。退避位置表示藥液噴嘴21離開基板W之位置。噴嘴移動單元22例如藉由使藥液噴嘴21繞擺動軸線A2回轉而使藥液噴嘴21移動。擺動軸線A2係位於杯14之周邊之鉛直之軸。
基板處理裝置100進而具備藥液供給裝置30。藥液供給裝置30向處理單元1之藥液噴嘴21供給藥液。被供給至藥液噴嘴21之藥液例如包含異丙醇(isopropyl alcohol：IPA)。
藥液係本發明之處理液之一例。藥液噴嘴21係本發明之噴嘴之一例。
參照圖3，對藉由基板處理裝置100執行之對於基板W之處理之一例進行說明。圖3係表示藉由基板處理裝置100執行之對於基板W之處理之一例之流程圖。
如圖3所示，於步驟S1中，控制部3進行將基板W搬送至腔室6內之搬送處理。以下，對搬送處理之順序進行說明。
首先，於藥液噴嘴21自基板W之上方退避之狀態下，中央機器人CR藉由機械手而支撐基板W，並使機械手進入至腔室6內。並且，中央機器人CR將藉由機械手支撐之基板W置於旋轉夾頭10上。其結果為，將基板W搬送至旋轉夾頭10上。
當基板W被搬送至旋轉夾頭10上時，夾頭銷11固持基板W。並且，旋轉馬達13使夾頭銷11旋轉。其結果為基板W旋轉。當基板W旋轉時，處理移行至步驟S2。
於步驟S2中，控制部3進行對基板W供給藥液之藥液供給處理。以下，對藥液供給處理之順序進行說明。
首先，噴嘴移動單元22使藥液噴嘴21移動至處理位置。並且，杯升降單元15使杯14上升至上升位置。並且，藥液供給裝置30開始向藥液噴嘴21供給藥液。其結果為，藥液噴嘴21向基板W噴出藥液。
於藥液噴嘴21噴出藥液時，噴嘴移動單元22亦可使藥液噴嘴21於中央處理位置與外周處理位置之間移動。中央處理位置表示自藥液噴嘴21噴出之藥液著液於基板W之上表面中央部之位置。外周處理位置表示自藥液噴嘴21噴出之藥液著液於基板W之上表面外周部之位置。又，於藥液噴嘴21噴出藥液時，噴嘴移動單元22亦可以藥液之著液位置位於基板W之上表面中央部之方式使藥液噴嘴21靜止。
自藥液噴嘴21噴出之藥液著液於基板W之上表面後，沿著旋轉中之基板W之上表面，流向基板W之外部。其結果為，藥液之液膜以覆蓋基板W之整個上表面之方式形成。
尤其是，於噴嘴移動單元22使藥液噴嘴21於中央處理位置與外周處理位置之間移動之情形時，藥液之著液位置掃過基板W之整個上表面。因此，能夠均一地向基板W之整個上表面供給藥液。
當開始向藥液噴嘴21供給藥液而後經過既定時間 時，停止向藥液噴嘴21供給藥液。並且，噴嘴移動單元22使藥液噴嘴21移動至退避位置。當藥液噴嘴21到達退避位置時，處理移行至步驟S3。
於步驟S3中，控制部3進行對基板W供給作為清洗液之一例之純水之清洗液供給處理。以下，對清洗液供給處理之順序進行說明。
首先，打開清洗液閥18，清洗液噴嘴16開始噴出純水。著液於基板W之上表面之純水沿著旋轉中之基板W之上表面，且流向基板W之外部。基板W上之藥液藉由自清洗液噴嘴16噴出之純水而被沖洗。其結果為，純水之液膜形成於基板W之整個上表面。
當打開清洗液閥18而後經過既定時間時，關閉清洗液閥18，停止向基板W噴出純水。當停止向基板W噴出純水時，處理移行至步驟S4。
於步驟S4中，控制部3進行藉由基板W之旋轉而使基板W乾燥之乾燥處理。以下，對乾燥處理之順序進行說明。
首先，旋轉馬達13以大於藥液供給處理時之基板W之旋轉速度及清洗液供給處理時之基板W之旋轉速度之旋轉速度(例如數千rpm)使基板W高速旋轉。其結果為，因自基板W去除液體，故而使基板W乾燥。
當開始基板W之高速旋轉而後經過既定時間時，旋轉馬達13停止基板W之旋轉。當基板W之旋轉停止時，處理移行至步驟S5。
於步驟S5中，控制部3進行自腔室6搬出基板W之 搬出處理。以下，對搬出處理之順序進行說明。
首先，杯升降單元15使杯14下降至下位置。並且，中央機器人CR使機械手進入至腔室6內。並且，複數個夾頭銷11解除基板W之固持。
於複數個夾頭銷11解除基板W之固持後，中央機器人CR藉由機械手支撐旋轉夾頭10上之基板W。並且，中央機器人CR藉由機械手支撐基板W，並使機械手自腔室6之內部退避。其結果為，自腔室6搬出處理完畢之基板W。
當自腔室6搬出處理完畢之基板W時，步驟S5所示之搬出處理結束。
藉由重複步驟S1至步驟S5所示之處理，對被搬送至基板處理裝置100之複數個基板W之每1片進行處理。
其次，參照圖4，對藥液供給裝置30進行說明。圖4係表示藥液供給裝置30之構成之示意圖。
藥液供給裝置30設置複數個。複數個藥液供給裝置30分別與複數個塔U(參照圖1)對應。藥液供給裝置30對構成所對應之塔U之全部處理單元1供給藥液。
於本實施形態中，1個塔U由3個處理單元1構成。因此，1個藥液供給裝置30向3個處理單元1供給藥液。
如圖4所示，藥液供給裝置30包含供給槽31、循環配管32、循環泵33、循環過濾器34、及循環加熱器35。
供給槽31貯存藥液。循環配管32係管狀構件。於循環配管32內形成供藥液循環之循環路。循環配管32具有上游側端部32a及下游側端部32b。循環配管32連通於供給槽31。具體而 言，循環配管32之上游側端部32a與下游側端部32b連通於供給槽31。
循環泵33將供給槽31內之藥液送至循環配管32。當循環泵33作動時，供給槽31內之藥液被送至循環配管32之上游側端部32a。被送至上游側端部32a之藥液於循環配管32內被搬送，自下游側端部32b排出至供給槽31。藉由循環泵33持續作動，藥液自上游側端部32a向下游側端部32b持續流動於循環配管32內。其結果為，藥液於循環配管32中循環。
循環過濾器34將如顆粒之異物自於循環配管32中循環之藥液裡去除。循環加熱器35藉由對藥液進行加熱，而調整藥液之溫度。循環加熱器35將藥液之溫度保持於例如高於室溫之一定溫度(例如60℃)。於循環配管32中循環之藥液之溫度藉由循環加熱器35而保持於一定溫度。
循環泵33、循環過濾器34、及循環加熱器35設置於循環配管32。
供給槽31、循環泵33、循環過濾器34、及循環加熱器35設置於藥液櫃5內。
亦可設置加壓裝置取代循環泵33。加壓裝置藉由使供給槽31內之氣壓上升，將供給槽31內之藥液送出至循環配管32。
藥液供給裝置30進而具備複數個供給機構40。於本實施形態中，設置3個供給機構40。
複數個供給機構40之各者連通於循環配管32。向複數個供給機構40之各者供給於循環配管32中循環之藥液。
複數個供給機構40與複數個處理單元1對應。供給 機構40向所對應之處理單元1供給藥液。供給至處理單元1之藥液自藥液噴嘴21噴出。
藥液供給裝置30進而具有回收槽51、回收配管52、回收泵53、及回收過濾器54。
回收槽51與複數個供給機構40之各者連通。回收槽51收容未自藥液噴嘴21噴出而通過複數個供給機構40之各者之藥液。
回收配管52係管狀構件。回收配管52將回收槽51內之藥液朝供給槽31引導。回收配管52包含上游側端部52a及下游側端部52b。上游側端部52a連通於回收槽51。下游側端部52b連通於供給槽31。
回收泵53設置於回收配管52。回收泵53通過回收配管52而將回收槽51內之藥液朝供給槽31加壓輸送。回收過濾器54設置於回收配管52。回收過濾器54將異物自於回收配管52中流動之藥液裡去除。
其次，參照圖5，對供給機構40進行說明。圖5係表示供給機構40之構成之示意圖。
如圖5所示，供給機構40具有送液配管41、分支部42、供給配管43、及回流配管44。送液配管41、供給配管43、及回流配管44經由分支部42而相互連通。
送液配管41係管狀構件。送液配管41將於循環配管32中循環之藥液引導至循環配管32之外部。送液配管41包含上游側端部41a及下游側端部41b。上游側端部41a連通於循環配管32。
供給配管43係管狀構件。供給配管43將藉由送液配 管41引導之藥液引導至藥液噴嘴21。供給配管43包含上游側端部43a及下游側端部43b。上游側端部43a經由分支部42而與送液配管41之下游側端部41b連通。下游側端部43b連通於藥液噴嘴21。
回流配管44係管狀構件。回流配管44沿著與供給配管43不同之路徑引導藉由送液配管41引導之處理液。於本實施形態中，回流配管44將藥液引導至回收槽51。回流配管44包含上游側端部44a及下游側端部44b。上游側端部44a經由分支部42而與送液配管41之下游側端部41b及供給配管43之上游側端部43a之各者連通。下游側端部44b連通於回收槽51。
供給機構40進而具有流量計45、介裝構件46、及調整閥47。
流量計45檢測於送液配管41中流動之藥液之流量。流量計45設置於送液配管41。詳細而言，藥液之流量表示每單位時間內於送液配管41內之既定位置流動之藥液之量。
介裝構件46配置於分支部42。介裝構件46係中空之構件。介裝構件46介裝於送液配管41、供給配管43、及回流配管44之間。送液配管41、供給配管43、及回流配管44經由介裝構件46而相互連通。
調整閥47設置於回流配管44。調整閥47能夠變更開度。開度表示調整閥47打開之程度。調整閥47之開度愈小，調整閥47打開之程度愈小。
調整閥47包含如馬達之驅動源，藉由驅動源之動力而變更開度。圖1所示之控制部3藉由操作驅動源而控制調整閥47之開度。
其次，參照圖4及圖5，對藥液供給裝置30內之藥液之流動進行說明。
如圖4及圖5所示，當於循環配管32中循環之藥液自循環配管32流入至送液配管41時，被送液配管41朝分支部42引導。自分支部42朝供給配管43供給之藥液自藥液噴嘴21噴出。自分支部42朝回流配管44供給之藥液自回流配管44朝回收槽51排出。朝回收槽51排出之藥液通過回收配管52而供給至供給槽31。供給至供給槽31之藥液於循環配管32中循環。
其次，參照圖6，對介裝構件46進行說明。圖6係介裝構件46之切斷端面圖。
如圖6所示，介裝構件46具有第1構件46a、第2構件46b、及第3構件46c。第1構件46a、第2構件46b、及第3構件46c為中空之構件，且相互連通。第1構件46a、第2構件46b、及第3構件46c相互連通之空間構成分支部42。
第1構件46a及第3構件46c自分支部42互相地朝相反方向突出。第2構件46b自分支部42相對於第1構件46a及第3構件46c之各者而朝垂直之方向突出。
第1構件46a具有第1開口部4A。第1開口部4A連通第1構件46a之內部與外部。於第1開口部4A連結有送液配管41之下游側端部41b。
第2構件46b具有第2開口部4B。第2開口部4B連通第2構件46b之內部與外部。於第2開口部4B連結有供給配管43之上游側端部43a。
第3構件46c具有第3開口部4C。第3開口部4C 連通第3構件46c之內部與外部。於第3開口部4C連結有回流配管44之上游側端部44a。
於送液配管41中流動之藥液經由第1開口部4A而供給至介裝構件46之內部。介裝構件46之內部之藥液經由第2開口部4B而供給至供給配管43。介裝構件46之內部之藥液經由第3開口部4C而供給至回流配管44。
藥液之流路具有分支部42、第1流路R1、第2流路R2、及第3流路R3。分支部42為送液配管41、供給配管43、及回流配管44之分支點。第1流路R1表示相對於分支部42而位於送液配管41側之藥液之流路。第1流路R1位於分支部42與送液配管41之上游側端部41a(參照圖5)之間。第2流路R2表示相對於分支部42而位於供給配管43側之藥液之流路。第2流路R2位於分支部42與供給配管43之下游側端部43b之間。第3流路R3表示相對於分支部42而位於回流配管44側之藥液之流路。第3流路R3位於分支部42與回流配管44之下游側端部44b之間。
供給機構40進而具有縮窄部46d。縮窄部46d配置於第1流路R1。縮窄部46d作為縮小第1流路R1之流路面積之孔口而發揮作用。流路面積係相對於藥液流動方向而垂直之藥液流路之剖面的面積。
於本實施形態中，縮窄部46d形成於介裝構件46之第1構件46a。縮窄部46d與分支部42對向。縮窄部46d向分支部42噴出藥液。於本實施形態中，縮窄部46d位於分支部42之附近。因此，藥液於自縮窄部46d噴出後即刻流入至分支部42。
圖6表示第1方向Q1、第2方向Q2、及第3方向 Q3。
第1方向Q1表示自分支部42起朝向第1流路R1之方向。第2方向Q2表示自分支部42起朝向第2流路R2之方向。第3方向Q3表示自分支部42起朝向第3流路R3之方向。
圖6進而表示第1角度θ1及第2角度θ2。第1角度θ1表示第1方向Q1與第3方向Q3所形成之角度。詳細而言，第1角度θ1表示第1方向Q1與第3方向Q3所形成之角度中較小之角度。第2角度θ2表示第1方向Q1與第2方向Q2所形成之角度。詳細而言，第2角度θ2表示第1方向Q1與第2方向Q2所形成之角度中較小之角度。
第1角度θ1大於第2角度θ2(第1角度θ1>第2角度θ2)。即，與第2流路R2相比，第3流路R3相對於第1流路R1較為不彎曲。因此，自第1流路R1流向分支部42之藥液主要被朝第3流路R3引導。換言之，縮窄部46d向第3流路R3噴出藥液。
於本實施形態中，第1角度θ1之角度為180度，第2角度θ2之角度為90度。
參照圖7，對藥液之壓力進行說明。圖7係表示藥液之壓力之示意圖。
圖7表示第1壓力P1、第2壓力P2、及第3壓力P3。第1壓力P1表示位於第1流路R1中較縮窄部46d更靠上游區域之藥液之壓力。第2壓力P2表示位於分支部42之藥液之壓力。第3壓力P3表示位於第2流路R2之藥液之壓力。
圖7進而表示第1移動方向X1及第1移動速度V1。第1移動方向X1表示於第1流路R1內縮窄部46d之上游中流動 之藥液之移動方向。第1移動速度V1表示於第1流路R1內縮窄部46d之上游中流動之藥液之移動速度。
圖7進而表示第2移動方向X2及第2移動速度V2。第2移動方向X2表示藥液自第1流路R1流入至分支部42時之藥液之移動方向。第2移動方向X2為圖6所示之第1方向Q1之相反方向。第2移動速度V2表示藥液自第1流路R1流入至分支部42時之藥液之移動速度。
於本實施形態中，自縮窄部46d噴出之藥液自第1流路R1流入至分支部42時，朝向第2移動方向X2並以第2移動速度V2移動。
如圖7所示，縮窄部46d之流路面積小於縮窄部46d之上游之流路面積。因此，根據伯努利定理，與縮窄部46d之上游相比，縮窄部46d中，藥液之移動速度增加，且藥液之壓力減小。其結果為，藉由縮窄部46d加速並減壓之藥液自縮窄部46d噴出。
因藉由縮窄部46d加速並減壓之藥液自縮窄部46d噴出，故第2移動速度V2大於第1移動速度V1(第2移動速度V2>第1移動速度V1)。又，第2壓力P2小於第1壓力P1(第2壓力P2<第1壓力P1)。
藉由變更圖5所示之調整閥47之開度，變更第2壓力P2。調整閥47之開度愈小，第3流路R3中調整閥47所在之位置之流路面積愈小。其結果為，每單位時間通過調整閥47之藥液之量變少，因此第2壓力P2變大。
再者，調整閥47之開度之變更藉由圖1所示之控制部3進行。
圖7表示第1直徑D1、第2直徑D2、第3直徑D3、第4直徑D4、及第5直徑D5。第1直徑D1表示位於第1流路R1中縮窄部46d之上游之部分之直徑。第2直徑D2表示縮窄部46d之直徑。第3直徑D3表示位於第1流路R1中縮窄部46d之下游之部分之直徑。第4直徑D4表示第3流路R3之上游部之直徑。第3流路R3之上游部表示第3流路R3中分支部42之附近。第5直徑D5表示第2流路R2之上游部之直徑。第2流路R2之上游部表示第2流路R2中分支部42之附近。
第1直徑D1大於第2直徑D2(第1直徑D1>第2直徑D2)。第3直徑D3大於第2直徑D2(第3直徑D3>第2直徑D2)。第4直徑D4具有第3直徑D3以上之大小(第4直徑D4≧第3直徑D3)。第4直徑D4具有第5直徑D5以上之大小(第4直徑D4≧第5直徑D5)。再者，第4直徑D4與第5直徑D5之大小關係並無特別限定。第4直徑D4亦可小於第5直徑D5。
其次，參照圖7至圖9，對調整閥47之開度與來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量之關係進行說明。圖8係表示自藥液噴嘴21噴出藥液之狀態之示意圖。
圖9係表示調整閥47之開度與來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量之關係的第1曲線圖G1。於第1曲線圖G1中，橫軸表示調整閥47之開度。於第1曲線圖G1中，縱軸表示來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量。詳細而言，藥液之噴出量表示每單位時間內之藥液之噴出量。
如圖7至圖9所示，控制部3藉由對調整閥47之開度進行調整，使第2壓力P2大於第3壓力P3，從而利用第2壓力 P2與第3壓力P3之壓力差(第2壓力P2>第3壓力P3)產生吸引力F1。吸引力F1表示將自第1流路R1供給至分支部42之藥液吸引至第2流路R2之力。調整閥47之開度愈小，吸引力F1愈大。
於本實施形態中，如圖6所示，第1角度θ1大於第2角度θ2(θ1>θ2)。因此，於未產生吸引力F1之狀態下，自第1流路R1流向分支部42之藥液主要被朝第3流路R3引導。然而，藉由產生吸引力F1，欲自分支部42流向第3流路R3之藥液被吸入至第2流路R2。被吸入至第2流路R2之藥液被供給至藥液噴嘴21。其結果為，自藥液噴嘴21噴出藥液。
於調整閥47之開度為最小開度J0之情形時，調整閥47並非關閉而是打開。於此情形時，調整閥47微微打開。於此情形時，自第1流路R1供給至分支部42之藥液主要經由第2流路R2供給至藥液噴嘴21。其結果為，自藥液噴嘴21噴出藥液。又，於此情形時，來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量成為最大噴出量H。又，於此情形時，向回收槽51供給微量之藥液，或不向回收槽51供給藥液。
再者，亦可於調整閥47之開度為最小開度J0之情形時關閉調整閥47。於此情形時，自第1流路R1供給至分支部42之全部藥液經由第2流路R2供給至藥液噴嘴21。於此情形時，不向回收槽51供給藥液。
於調整閥47之開度為既定開度J1以上之情形時，不產生能夠將藥液吸入至第2流路R2之程度之吸引力F1。因此，自第1流路R1供給至分支部42之全部藥液經由第3流路R3供給至回收槽51。其結果為，藥液未自藥液噴嘴21噴出。
既定開度J1表示藥液未自藥液噴嘴21噴出時之調整閥47之開度之最小值。
於調整閥47之開度大於最小開度J0、且小於既定開度J1之情形時，自第1流路R1供給至分支部42之藥液之一部分流向第2流路R2，供給至分支部42之藥液之另一部分流向第3流路R3。其結果為，自藥液噴嘴21噴出藥液，並且將藥液供給至回收槽51。
於調整閥47之開度大於最小開度J0、且小於既定開度J1之情形時，調整閥47之開度愈小，來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量愈多。換言之，於此情形時，調整閥47之開度愈小，供給至回收槽51之藥液之量愈少。因此，能夠藉由對調整閥47之開度進行調整，而調整來自藥液噴嘴21之藥液之噴出量。
其次，參照圖7、圖10及圖11，對調整閥47之開度與藥液之滯留端部位置Z之關係進行說明。藥液之滯留端部位置Z表示滯留於第2流路R2之藥液之藥液噴嘴21側之端部位置。
圖10係表示來自藥液噴嘴21之藥液之噴出停止之狀態之示意圖。圖11係表示調整閥47之開度與藥液之滯留端部位置Z之關係之第2曲線圖G2。於第2曲線圖G2中，橫軸表示調整閥47之開度，縱軸表示藥液之滯留端部位置Z。
如圖7、圖10及圖11所示，控制部3藉由對調整閥47之開度進行調整，使第2壓力P2小於第3壓力P3，從而利用第2壓力P2與第3壓力P3之壓力差(第2壓力P2<第3壓力P3)而產生吸引力F2。吸引力F2表示將第2流路R2內之藥液吸入至分支部42之力。調整閥47之開度愈大，吸引力F2愈大。
藉由產生吸引力F2而出現回吸。回吸表示藉由吸引力F2將第2流路R2內之藥液之全部或一部分吸入至分支部42。其結果為，停止自藥液噴嘴21噴出藥液。
藉由回吸，自第2流路R2流向分支部42之藥液被捲入至自縮窄部46d噴出之藥液之液流X，藉此供給至第3流路R3(抽吸效應)。並且，供給至第3流路R3之藥液被供給至回收槽51。
於本實施形態中，於調整閥47之開度為既定開度J1以上之情形時，產生吸引力F2。其結果為，停止自藥液噴嘴21噴出藥液。
於調整閥47之開度為既定開度J1以上之情形時，若將調整閥47之開度固定於一定值，則將藥液之滯留端部位置Z保持於一定之位置。於此情形時，藉由吸引力F2與第2流路R2內之藥液之重量保持平衡，而將藥液之滯留端部位置Z保持於一定之位置。其結果為，藉由吸引力F2支撐第2流路R2內之藥液，因此抑制第2流路R2內之藥液自藥液噴嘴21滴落。
於以既定開度J1以上之一定值固定調整閥47之開度之情形時，調整閥47之經固定之開度愈大，滯留端部位置Z被保持於愈高之位置。
滯留端部位置Z愈高，滯留端部位置Z愈靠近分支部42。滯留端部位置Z愈低，滯留端部位置Z愈靠近藥液噴嘴21。
以上，如參照圖7至圖11所說明般，控制部3能夠將調整閥47之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度。
第1開度表示小於既定開度J1之開度。於此情形時， 將藉由送液配管41引導之藥液之全部或一部分供給至供給配管43。其結果為，自藥液噴嘴21噴出藥液。
第2開度表示既定開度J1以上之開度。於此情形時，供給配管43內之藥液之全部或一部分藉由抽吸效應而供給至回流配管44。又，於此情形時，吸引力F2作用於供給配管43內之藥液。因此，控制部3藉由以既定開度J1以上之一定值固定調整閥47之開度，即便於不使用基板處理裝置100時，亦能夠使吸引力F2持續作用於供給配管43內之藥液。其結果為，能夠抑制藥液於不使用基板處理裝置100之狀態下自藥液噴嘴21滴落。
不使用基板處理裝置100之狀態表示基板處理裝置100未進行基板W之處理之狀態。使用基板處理裝置100之狀態表示基板處理裝置100進行基板W之處理之狀態。
又，於調整閥47之開度為第1開度時，自藥液噴嘴21噴出藥液。於調整閥47之開度為第2開度時，未自藥液噴嘴21噴出藥液。因此，即便不於藥液噴嘴21之上游設置閥，亦能夠控制是否自藥液噴嘴21噴出藥液。其結果為，能夠抑制因位於藥液噴嘴21之上游之閥之開關動作而導致產生顆粒之情形，因此能夠減少自藥液噴嘴21噴出之藥液中之顆粒。藥液噴嘴21之上游表示送液配管41及供給配管43。
於使用基板處理裝置100後成為不使用之狀態之情形時，若藥液未滯留於供給配管43內，則會因供給配管43內變冷並接觸空氣而於供給配管43內產生冷凝。並且，若於供給配管43內產生冷凝後再次使用基板處理裝置100，則由冷凝產生之水會作為雜質而混入藥液，故而有產生異常之虞。然而，於本實施形態中， 於調整閥47之開度為既定開度J1以上之情形時，若將調整閥47之開度固定於一定值，則將供給配管43內之藥液之滯留端部位置Z保持於一定之位置。因此，能夠於不使用基板處理裝置100之狀態下使藥液滯留於供給配管43內。其結果為，因能夠抑制於供給配管43內產生冷凝，故能夠抑制於再次使用基板處理裝置100後產生異常。
又，能夠藉由於不使用基板處理裝置100時使藥液滯留於供給配管43內，而於再次使用基板處理裝置100後迅速自藥液噴嘴21噴出藥液。又，能夠藉由變更供給配管43內之藥液之滯留端部位置Z，而調整開始自藥液噴嘴21噴出藥液之時點。
以上，參照圖式(圖1~圖11)並對本發明之實施形態進行了說明。但是，本發明並不限定於上述實施形態，亦可於不脫離該主旨之範圍內於各種樣態中實施(例如(1)~(6))。又，亦可藉由適當組合上述實施形態所揭示之複數個構成要素，形成各種發明。例如亦可自實施形態所示之全部構成要素中刪除幾個構成要素。圖式係為容易理解而以各個構成要素為主體示意地表示，亦存在於圖示之各構成要素之個數等方面因製作圖式之狀況而與實際不同之情形。又，上述實施形態所示之各構成要素為一例，並無特別限定，可於實質上不脫離本發明之效果之範圍內進行各種變更。
(1)圖12係表示供給機構40之變形例之圖。如圖12所示，供給機構40之變形例與本實施形態之基板處理裝置100之不同點在於，流量計45設置於供給配管43。
(2)於本實施形態中，於供給槽31中貯存藥液。然而，本發明並不限定於此。亦可於供給槽31中貯存清洗液。即，於圖5 及圖12中，清洗液可於送液配管41、供給配管43、及回流配管44中流動，藥液噴嘴21可為清洗液噴嘴16。於此情形時，清洗液係本發明之處理液之第二例。又，清洗液噴嘴16係本發明之噴嘴之第二例。
又，本發明之處理液並不限定於藥液及清洗液，只要係於基板處理裝置100中用於處理基板W之液體即可。
(3)於即便不設置圖5及圖12所示之流量計45而基板處理裝置100亦可發揮作用之情形時，亦可不設置流量計45。
(4)於即便不設置圖10所示之縮窄部46d，亦能夠確保充分快速之藥液之第2移動速度V2(參照圖7)以使得可產生抽吸效應之情形時，亦可不設置縮窄部46d。其結果為，能夠簡化基板處理裝置100之裝置構成。
再者，於如本實施形態及本實施形態之變形例般設置縮窄部46d之情形時，即便第1移動速度V1為不足以產生抽吸效應之速度，亦能夠藉由縮窄部46d而使藥液之第2移動速度V2快於第1移動速度V1。因此，能夠有效地產生抽吸效應。
(5)於本實施形態及本實施形態之變形例中，亦可於送液配管41設置開關第1流路R1之第1開關閥。於此情形時，例如於不使用基板處理裝置100時關閉第1開關閥，於使用基板處理裝置100時打開第1開關閥。又，亦可於供給配管43設置開關第2流路R2之第2開關閥。於此情形時，例如於不使用基板處理裝置100時關閉第2開關閥，於使用基板處理裝置100時打開第2開關閥。然而，如本實施形態及本實施形態之變形例般未設置第1開關閥及第2開關閥，對於能夠有效地抑制顆粒之方面較為有利。
(6)如圖4、圖5及圖12所示，於本實施形態及本實施形態之變形例中，自回流配管44排出之藥液經由回收槽51及回收配管52而供給至供給槽31。然而，本發明並不限定於此。亦可將回流配管44直接連通於回收槽51，從而將自回流配管44排出之藥液供給至回收槽51。又，亦可將回流配管44直接連通於循環配管32，從而將自回流配管44排出之藥液供給至循環配管32。於此情形時，循環配管32內之藥液之壓力低於回流配管44內之藥液之壓力此一條件成為用以使回流配管44內之藥液回到循環配管32之條件。
(7)於本實施形態及本實施形態之變形例中，處理單元1亦可進而包含對向構件23(參照圖12)。對向構件(遮斷板)23可相對於基板W之上表面而對向配置。對向構件23中與基板W之上表面對向之面之尺寸例如大於基板W之上表面之尺寸。藥液噴嘴21自對向構件23之中央部隔開間隔，而與基板W之上表面相對向。
(產業上之可利用性)
本發明能夠適用於基板處理裝置及基板處理方法之領域。
10‧‧‧旋轉夾頭
21‧‧‧藥液噴嘴(噴嘴)
30‧‧‧藥液供給裝置
40‧‧‧供給機構
41‧‧‧送液配管
41a‧‧‧(送液配管之)上游側端部
41b‧‧‧(送液配管之)下游側端部
42‧‧‧分支部
43‧‧‧供給配管
43a‧‧‧(供給配管之)上游側端部
43b‧‧‧(供給配管之)下游側端部
44‧‧‧回流配管
44a‧‧‧(回流配管之)上游側端部
44b‧‧‧(回流配管之)下游側端部
45‧‧‧流量計
46‧‧‧介裝構件
47‧‧‧調整閥
51‧‧‧回收槽
52‧‧‧回收配管

Claims (10)

  1. 一種基板處理裝置，其係藉由自噴嘴向基板供給處理液而對上述基板進行處理者，其具備：送液配管，其引導上述處理液；供給配管，其將藉由上述送液配管引導之上述處理液引導至上述噴嘴；回流配管，其沿著與上述供給配管不同之路徑，引導藉由上述送液配管引導之上述處理液；調整閥，其設置於上述回流配管；及控制部，其控制上述調整閥；上述控制部能夠將上述調整閥之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度，上述第1開度表示將藉由上述送液配管引導之上述處理液之全部或一部分供給至上述供給配管之開度，上述第2開度表示將上述供給配管內之處理液之全部或一部分供給至上述回流配管之開度。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述處理液之流路具有：分支部，其係上述送液配管、上述供給配管及上述回流配管之分支點；第1流路，其相對於上述分支部位於上述送液配管側；第2流路，其相對於上述分支部位於上述供給配管側；及第3流路，其相對於上述分支部位於上述回流配管側；第1角度大於第2角度，上述第1角度表示自上述分支部起朝向上述第1流路之第1方向 與自上述分支部起朝向第3流路之第3方向所形成之角度，上述第2角度表示上述第1方向與自上述分支部起朝向上述第2流路之第2方向所形成之角度。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，進而具備設置於上述第1流路之縮窄部。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中，上述第3流路之上游部之直徑具有位於上述第1流路中上述縮窄部之下游之部分之直徑以上之大小。
  5. 如請求項1至4中任一項之基板處理裝置，其中，上述第1開度表示上述調整閥之開度小於既定開度，上述第2開度表示上述調整閥之開度為上述既定開度以上之大小，上述既定開度表示上述處理液未自上述噴嘴噴出時之上述調整閥之開度之最小值。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，於上述調整閥之開度為上述既定開度以上之情形時，若上述調整閥之開度固定於一定值，則上述供給配管內之上述處理液之滯留端部位置保持於一定之位置。
  7. 如請求項6之基板處理裝置，其中，於以上述既定開度以上之一定值固定上述調整閥之開度之情形時，上述調整閥之經固定之開度愈大，上述滯留端部位置被保持於愈高之位置。
  8. 如請求項1至4中任一項之基板處理裝置，其中，進而具備供上述處理液循環之循環配管，於上述循環配管中流動之上述處理液被供給至上述送液配管。
  9. 如請求項8之基板處理裝置，其中，將藉由上述回流配管引導 之上述處理液供給至上述循環配管。
  10. 一種基板處理方法，其係藉由自噴嘴向基板供給處理液而對上述基板進行處理者，其具備將設置於上述處理液之流路之調整閥之開度切換為第1開度及第2開度中之任一開度之步驟；上述處理液之流路係藉由下述構件而形成：引導上述處理液之送液配管；將藉由上述送液配管引導之上述處理液引導至上述噴嘴之供給配管；及回流配管，其沿著與上述供給配管不同之路徑，引導藉由上述送液配管引導之上述處理液；上述調整閥設置於上述回流配管，上述第1開度表示將藉由上述送液配管引導之上述處理液之全部或一部分供給至上述供給配管之開度，上述第2開度表示將上述供給配管內之處理液之全部或一部分供給至上述回流配管之開度。
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