CN108461418A - 基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基板处理装置,具备:第一供给配管,从第一分支部向第一药液喷嘴引导处理液;第一返回配管,从第一分支部向容器引导处理液;第一压力损失规定单元,以使第一供给配管内的压力损失大于第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是使第一返回配管内的压力损失大于第一供给配管内的压力损失,以使处理液从共用配管向第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是使第一返回配管内的压力损失小于第一供给配管内的压力损失,以使处理液从共用配管向第一返回配管流动的状态。
Description
技术领域
本发明涉及对基板进行处理的基板处理装置。作为处理对象的基板,例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子体显示器用基板、FED(Field Emission Display:场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等。
背景技术
在半导体装置或液晶显示装置等的制造工序中,使用对半导体晶片或液晶显示装置用玻璃基板等基板进行处理的基板处理装置。
日本特开JP2009-222189A公开了对基板一张一张地进行处理的单张式的基板处理装置。该基板处理装置具备:旋转卡盘,其一边将基板保持为水平一边使基板进行旋转;以及处理液供给装置,其向由旋转卡盘保持的基板供给处理液。处理液供给装置包括:喷嘴,其向基板喷出处理液;供给配管,其向喷嘴供给处理液;以及阀,其安装于供给配管。通过打开阀向喷嘴供给流经供给配管的处理液。由此,从喷嘴喷出处理液来向基板供给。通过阀芯与阀座接触来关闭阀,通过使阀芯从阀座离开来打开阀。
在关闭阀时,阀芯与阀座接触。但是,由于阀芯与阀座接触,因此在阀内产生颗粒。在关闭阀的状态下,由于处理液留在阀内,因此不会排出颗粒。在打开阀时,阀内的颗粒与处理液一起向喷嘴供给。然后,从喷嘴喷出含有颗粒的处理液来向基板供给。因此,导致基板的清洁度降低。即使在阀和喷嘴之间设置过滤器,处理液通过一次过滤器也不能充分地去除颗粒。
发明内容
本发明的一实施方式提供基板处理装置,其中,具备:基板保持单元,保持基板;第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;容器,贮存向所述第一喷嘴供给的处理液;循环配管,使所述容器内的处理液循环;送液装置,向所述循环配管输送所述容器内的处理液;过滤器,从流经所述循环配管的处理液去除异物;共用配管,从所述循环配管向第一分支部引导所述循环配管内的处理液;第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;第一返回配管,从所述第一分支部向所述容器引导由所述共用配管引导的处理液;第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态。
根据该结构,由送液装置向循环配管输送容器内的处理液,容器内的处理液通过循环配管返回到容器。由共用配管向第一分支部引导循环配管内的处理液,向第一供给配管或第一返回配管供给循环配管内的处理液。从第一喷嘴喷出向第一供给配管供给的处理液,向基板供给向第一供给配管供给的处理液。由此,对基板进行处理。另一方面,向第一返回配管供给的处理液返回到容器,重新在循环配管内循环。在循环配管内循环的期间由过滤器去除处理液所含的异物。
第一供给配管内的压力损失大于第一返回配管内的压力损失,从而处理液很难从共用配管向第一供给配管流动。因此,共用配管内的处理液主要向第一返回配管流动。第一喷出阀通过减少第一返回配管的流路面积以使第一返回配管内的压力损失增加。由此,第一返回配管内的压力损失变得大于第一供给配管内的压力损失,处理液从共用配管向第一供给配管流动。然后,第一喷出阀通过增加第一返回配管的流路面积,使第一返回配管内的压力损失小于第一供给配管内的压力损失。由此,停止从共用配管向第一供给配管供给处理液,从共用配管向第一返回配管供给处理液。
这样,从第一喷嘴的处理液的喷出执行和喷出停止不是通过开闭阀开闭第一供给配管来进行切换,而是通过变更第一供给配管内的压力损失和第一返回配管内的压力损失的大小关系来进行切换。第一供给配管不通过开闭阀来关闭,除了异常时以外常开。因此,与通过开闭阀开闭第一供给配管的情况相比,向第一喷嘴供给的处理液所含的异物的量少。由此,能够抑制或防止处理液所含的异物汚染基板,从而能够提高基板的清洁度。
而且,由于第一供给配管常开,因此在停止喷出处理液的状态下,由处理液从共用配管向第一返回配管流动引起的负压施加于第一供给配管的内部。残留于第一喷嘴和第一供给配管的处理液借助该负压吸引至第一返回配管侧,向第一返回配管流动。由此,能够减少残留于第一喷嘴和第一供给配管的处理液的量。结果,能够抑制或防止产生虽然停止从第一喷嘴喷出处理液,但是处理液的液滴从第一喷嘴间断地下落的现象(所谓“滴落”)。
另外,即使在第一喷出阀不完全关闭即开度最小时或者阀芯不与阀座接触的情况下,由于在第一喷出阀存在可动部,因此在第一喷出阀也可能产生颗粒。即,在流经第一返回配管的处理液中可能混入颗粒。但是,流经第一返回配管的处理液返回到容器,在循环配管循环。在循环配管循环的期间由过滤器去除处理液所含的异物。因此,能够避免在第一喷出阀产生的颗粒与处理液一起从第一喷嘴喷出,从而能够抑制或防止基板受到汚染。
另外,异常是虽然停止从第一喷嘴喷出处理液,但是从第一喷嘴连续地喷出处理液的现象。第一供给配管除了所述异常时以外常开。将滴落,即,虽然停止从第一喷嘴喷出处理液,但是处理液的液滴从第一喷嘴断续地下落的现象,从该异常中排除。即,在产生滴落时,维持打开第一供给配管的状态。这对于与第二喷嘴相关的异常也相同。
流路面积是指液体流动空间的、与液体流动的方向正交的剖面的面积。第一压力损失规定单元可以通过减小第一供给配管或第一分支部的流路面积来规定第一供给配管内的压力损失,也可以通过减小第一供给配管和第一分支部双方的流路面积来规定第一供给配管内的压力损失。这对于后述的第二压力损失规定单元也相同。
在上述实施方式,也可以在上述基板处理装置中增加以下的特征中的至少一个特征。
所述第一压力损失规定单元包括上升部、缩小部和节流构件中的至少一个,所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液流动的下游侧且向上方延伸;所述缩小部是所述第一供给配管的一部分,并且,朝向处理液流动的下游而变细;所述节流构件设置有使处理液通过的至少一个贯通孔,所述节流构件设置于所述第一供给配管。
所述第一压力损失规定单元包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置。
根据这些结构,在第一供给配管上设置上升部、缩小部、节流构件和电动阀中的至少一个。由于上升部向上方延伸,需要向处理液施加位置能量,因此第一供给配管内的压力损失增加。由于缩小部和节流构件减小流路面积,因此第一供给配管内的压力损失增加。相同地,由于电动阀减小流路面积,因此第一供给配管内的压力损失增加。由此,能够使第一供给配管内的压力损失大于第一返回配管内的压力损失。特别地,相较上升部、缩小部和节流构件的流路面积恒定,电动阀可将流路面积变更为任意的大小。
缩小部可以是具有朝向处理液流动的下游连续地减小的内径的筒状的锥形部,可以是具有朝向处理液流动的下游阶段性地减小的内径的筒状的阶梯部,也可以具有锥形部和阶梯部双方。
本发明的其他实施方式提供基板处理装置,其中,具备:基板保持单元,保持基板;第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;送液装置,输送向由所述基板保持单元保持的基板供给的处理液;共用配管,向第一分支部引导由所述送液装置输送的处理液;第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;第一返回配管,沿与所述第一供给配管不同的路径从所述第一分支部引导由所述共用配管引导的处理液;第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态,所述第一压力损失规定单元包括上升部、缩小部和节流构件中的至少一个,所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液的流动的下游侧并向上方延伸;所述缩小部是所述第一供给配管的一部分,并且,朝向处理液的流动的下游而变细;所述节流构件设置有使处理液通过的至少一个贯通孔,所述节流构件设置于所述第一供给配管。
本发明的另一实施方式提供基板处理装置,具有:基板保持单元,保持基板;第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;送液装置,输送向由所述基板保持单元保持的基板供给的处理液;共用配管,向第一分支部引导由所述送液装置输送的处理液;第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;第一返回配管,沿与所述第一供给配管不同的路径从所述第一分支部引导由所述共用配管引导的处理液;第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态,所述第一压力损失规定单元包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置。
根据这些结构,由送液装置输送的处理液通过共用配管向第一分支部引导,向第一供给配管或第一返回配管供给。向第一供给配管供给的处理液从第一喷嘴喷出,向基板供给。由此,对基板进行处理。另一方面,向第一返回配管供给的处理液向容器或排液配管引导。
第一供给配管内的压力损失大于第一返回配管内的压力损失。这是因为,在第一供给配管上设置有上升部、缩小部、节流构件和电动阀中的至少一个。即,由于上升部向上方延伸,需要向处理液施加位置能量,因此第一供给配管内的压力损失增加。由于缩小部和节流构件减小流路面积,因此第一供给配管内的压力损失增加。相同地,由于电动阀减小流路面积,因此第一供给配管内的压力损失增加。特别地,相较上升部、缩小部和节流构件的流路面积恒定,电动阀可将流路面积变更为任意的大小。
由于处理液很难从共用配管向第一供给配管流动,因此共用配管内的处理液主要向第一返回配管流动。第一喷出阀通过减小第一返回配管的流路面积来增加第一返回配管内的压力损失。由此,第一返回配管内的压力损失变得大于第一供给配管内的压力损失,从而处理液从共用配管向第一供给配管流动。然后,第一喷出阀通过增加第一返回配管的流路面积,使第一返回配管内的压力损失小于第一供给配管内的压力损失。由此,停止从共用配管向第一供给配管供给处理液,从而从共用配管向第一返回配管供给处理液。
这样,从第一喷嘴的处理液的喷出执行和喷出停止不是通过开闭阀开闭第一供给配管来进行切换,而是通过变更第一供给配管内的压力损失和第一返回配管内的压力损失的大小关系来进行切换。第一供给配管不通过开闭阀来关闭,除了异常时以外常开。因此,与通过开闭阀开闭第一供给配管的情况相比,向第一喷嘴供给的处理液所含的异物的量少。由此,能够抑制或防止处理液所含的异物汚染基板,从而能够提高基板的清洁度。
而且,由于第一供给配管常开,因此在停止喷出处理液的状态下,由处理液从共用配管向第一返回配管流动引起的负压施加于第一供给配管的内部。残留于第一喷嘴和第一供给配管的处理液借助该负压吸引至第一返回配管的一方,向第一返回配管流动。由此,能够减少残留于第一喷嘴和第一供给配管的处理液的量。结果,能够抑制或防止产生虽然停止从第一喷嘴喷出处理液,但是处理液的液滴从第一喷嘴间断地下落的现象(所谓“滴落”)。
第一返回配管的下游端可与贮存应向基板供给的处理液的容器连接,也可与向基板处理装置外引导处理液的排液配管连接。即,从共用配管向第一返回配管供给的处理液可以回收,也可以不回收。
前述的三个实施方式的基板处理装置可增加以下的特征中的至少一个特征。
所述第一压力损失规定单元所述第一压力损失规定单元包括上升部,所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液的流动的下游侧并向上方延伸,所述基板处理装置还具备第一液体检测传感器,所述第一液体检测传感器检测在所述上升部是否有处理液。
根据该结构,由第一液体检测传感器检测在第一供给配管的上升部是否有处理液。在停止喷出处理液时,上升部应是空的。此外,在执行喷出处理液时,上升部应充满处理液。在停止喷出处理液后,残留于上升部的处理液借助由处理液从共用配管向第一返回配管流动引起的吸引力和重力向第一返回配管流动,上升部应是空的。
当产生虽然停止喷出处理液,但是从共用配管向第一供给配管供给处理液的异常时,在上升部处理液的液面上升,从而上升部充满处理液。通过检测上升部中有无处理液,能够检测这样的异常。此外,在执行喷出处理液时,能够确认处理液向第一供给配管供给。而且,在停止喷出处理液后能够确认第一供给配管变成空的。
所述基板处理装置还包括控制装置,在所述第一喷出阀处于所述第一喷出停止状态的情况下,所述第一液体检测传感器检测到在所述上升部有处理液时,所述控制装置使所述送液装置停止输送处理液。
根据该结构,当产生虽然停止喷出处理液,但是从共用配管向第一供给配管供给处理液的异常时,控制装置使送液装置停止输送处理液。由此,能够可靠地防止虽然停止喷出处理液,但是从第一喷嘴连续地喷出处理液的情况。
所述第一压力损失规定单元还包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置,所述基板处理装置还包括控制装置,在所述第一喷出阀处于所述第一喷出停止状态的情况下,所述第一液体检测传感器检测到在所述上升部有处理液时,所述控制装置通过关闭所述电动阀,以使处理液不从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式使所述第一供给配管内的处理液停止流动。
根据该结构,在第一供给配管设置有电动阀。电动阀具备电动致动器,所述电动致动器使阀芯在阀芯从阀座离开的开位置到阀芯与阀座接触的闭位置的范围的任意的位置静止。当产生虽然停止喷出处理液,但是从共用配管向第一供给配管供给处理液的异常时,控制装置利用电动致动器使阀芯移动到闭位置。由此,由于堵塞第一供给配管,因此能够可靠地防止虽然停止喷出处理液,但是从第一喷嘴连续地喷出处理液的情况。
所述第一压力损失规定单元还包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置,所述基板处理装置还具备控制装置,在将所述第一喷出阀从所述第一喷出执行状态切换到所述第一喷出停止状态前,所述控制装置使所述电动阀的开度减小。
根据该结构,在第一供给配管设置有电动阀。在停止喷出处理液时,控制装置维持阀芯从阀座离开的状态并且减小电动阀的开度。由此,第一供给配管内的压力损失增加。然后,控制装置增加第一喷出阀的开度,停止从共用配管向第一供给配管供给处理液。这样,在增加第一供给配管内的压力损失后,增加第一喷出阀的开度,因此与不减小电动阀的开度并增加第一喷出阀的开度的情况比较,能够快速地停止喷出处理液。
所述基板处理装置还具备第一流量计,检测流经所述共用配管的处理液的流量。
根据该结构,由第一流量计检测流经共用配管的处理液的流量。由于第一供给配管内的压力损失大于第一返回配管内的压力损失,因此在执行喷出处理液时,大于停止喷出处理液时的阻力施加于共用配管内的处理液。因在,在执行喷出处理液时的处理液的流量小于停止喷出处理液时的处理液的流量。因此,通过检测流经共用配管的处理液的流量,能够确认处理液从共用配管向第一供给配管流动。
所述基板处理装置还具备:腔室,容纳所述基板保持单元;流体箱,配置于所述腔室的侧方;以及温度调节器,利用加热和冷却中的至少一种在所述第一供给配管的上游变更向所述第一喷嘴供给的处理液的温度,所述第一分支部配置在所述腔室或流体箱内。
根据该结构,在第一供给配管的上游加热或冷却向第一喷嘴供给的处理液。在停止喷出处理液时,不从共用配管向第一供给配管供给处理液,而从共用配管向第一返回配管供给处理液。此时,第一供给配管的温度变成室温或室温附近的温度。因此,在刚开始喷出处理液不久,处理液的温度在第一供给配管或第一喷嘴产生变化。
第一供给配管内的处理液的温度变化通过缩短第一供给配管来减小。第一分支部离第一喷嘴越近第一供给配管越短。第一分支部配置在腔室或流体箱内,从而第一分支部比较接近第一喷嘴。由此,能够使第一供给配管变短,从而能够减小第一供给配管内的处理液的温度变化。因此,能够从最初向基板供给接近期望的温度的处理液。
温度调节器可以是以高于室温(例如20~30℃)的温度加热处理液的加热器,可以是以低于室温的温度冷却处理液的冷却器,也可以具有加热和冷却的两种功能。此外,温度调节器可设置于共用配管,也可以设置于在容器或循环配管等的共用配管的上游配置的构件。
所述基板处理装置还包括:第二喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;以及第二供给配管,以使处理液从第一供给配管向所述第二喷嘴流动的方式常开,从所述第一供给配管向所述第二喷嘴引导处理液。第一压力损失规定单元以所述第一供给配管和第二供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定所述第一供给配管和第二供给配管内的压力损失。所述第一喷出阀在所述第一喷出执行状态和所述第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管和所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管和所述第二供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管和所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态。
所述共用配管包括:上游共用配管,引导由所述送液装置输送的处理液;第一下游共用配管,向所述第一分支部引导由所述上游共用配管引导的处理液;以及第二下游共用配管,向第二分支部引导由所述上游共用配管引导的处理液,所述基板处理装置还包括:第二喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;第二供给配管,以使处理液从所述第二分支部向所述第二喷嘴流动的方式常开,从所述第二分支部向所述第二喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;第二返回配管,沿与所述第二供给配管不同的路径从所述第二分支部引导由所述共用配管引导的处理液;第二压力损失规定单元,以所述第二供给配管内的压力损失大于所述第二返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及第二喷出阀,在第二喷出执行状态和第二喷出停止状态之间进行切换,所述第二喷出执行状态是通过减少所述第二返回配管的流路面积,使所述第二返回配管内的压力损失大于所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第二供给配管流动的状态,所述第二喷出停止状态是通过相比所述第二喷出执行状态时的所述第二返回配管的流路面积增大所述第二返回配管的流路面积,使所述第二返回配管内的压力损失小于所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第二返回配管流动的状态。第二压力损失规定单元可以具备上升部、缩小部、节流构件和电动阀中的至少一个,也可以具备除此以外的构件。
本发明的上述的、或其他目的、特征以及效果,通过参照附图进行的下述的实施方式的说明就更加清楚。
附图说明
图1是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置的示意图。
图2是水平地观察处理单元的内部的示意图。
图3是用于说明利用基板处理装置执行的基板的处理的一例的工序图。
图4是表示本发明的第一实施方式的药液供给装置的示意图。
图5是示意性表示开闭阀的铅垂剖面的剖视图。
图6是示意性表示流量调整阀的铅垂剖面的剖视图。
图7是示意性表示缩小部的剖面的剖视图。图7的左侧表示与药液流动的方向正交的剖面,图7的右侧表示沿包含缩小部的中心线的剖切面的剖面。
图8是示意性表示节流构件的剖面的剖视图。图8的左侧表示沿药液流动的方向观察节流构件的图,图8的右侧表示沿包含节流构件的中心线的剖切面的剖面。
图9表示执行药液的喷出时的药液供给装置的示意图。
图10表示停止药液的喷出时的药液供给装置的示意图。
图11是表示本发明的第二实施方式的药液供给装置的示意图。
图12是表示喷出阀和流量调整阀的开度与从药液喷嘴喷出的药液的流量随时间的变化的曲线图。
图13是表示本发明的第三实施方式的药液供给装置的示意图。
图14是表示本发明的第四实施方式的药液供给装置的示意图。
图15是表示本发明的第五实施方式的药液供给装置的示意图。
具体实施方式
图1是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置1的示意图。
基板处理装置1是对半导体晶片等圆板状的基板W一张一张地进行处理的单张式的装置。基板处理装置1包括:多个装载埠,其保持容纳基板W的多个容纳架C;多个处理单元2,其用处理液或处理气体等处理流体对从多个装载埠搬运来的基板W进行处理;以及控制装置3,其控制基板处理装置1。控制装置3是包括存储部和运算部的计算机,上述存储部存储程序等信息,上述运算部基于存储于存储部的信息控制基板处理装置1。
基板处理装置1还包括搬运机械手,上述搬运机械手在装载埠和处理单元2之间搬运基板W。搬运机械手包括索引(indexer)机械手IR和中央机械手CR。索引机械手IR在装载埠和中央机械手CR之间搬运基板W。中央机械手CR在索引机械手IR和处理单元2之间搬运基板W。索引机械手IR和中央机械手CR包括支撑基板W的手部。
基板处理装置1包括多个(例如四个)流体箱4,所述流体箱4容纳后述的第一喷出阀34A等的流体设备。处理单元2和流体箱4配置在基板处理装置1的外壁1a内,由基板处理装置1的外壁1a覆盖。容纳后述的容器24等的药液箱5,配置在基板处理装置1的外壁1a外。药液箱5可以配置于基板处理装置1的侧方,也可以配置于设置基板处理装置1的洁净室的下方(地面)。
多个处理单元2形成多个(例如四个)塔,多个塔在俯视时以包围中央机械手CR的方式配置。各塔包括多个(例如三个)处理单元2,所述处理单元2在上下方向上层积。四个流体箱4分别与四个塔对应。药液箱5内的药液经由任一流体箱4供给至与该流体箱4对应的塔所包括的全部的处理单元2。
图2是水平地观察处理单元2的内部的示意图。
处理单元2包括:箱型的腔室6,其具有内部空间;旋转卡盘10,其一边在腔室6内将基板W保持为水平一边以通过基板W的中央部的铅垂旋转轴线A1为中心旋转;以及筒状的杯14,其接收从基板W排出的处理液。旋转卡盘10是基板保持单元的一例。
腔室6包括:箱型的间隔壁8,其设置有使基板W通过的搬入搬出口;闸门9,其开闭搬入搬出口;以及FFU7(风扇过滤单元),其在腔室6内形成作为由过滤器过滤的空气的洁净空气的下降流。中央机械手CR通过搬入搬出口向腔室6搬入基板W,且通过搬入搬出口从腔室6搬出基板W。
旋转卡盘10包括:圆板状的旋转基座12,其保持为水平的姿势;多个卡盘销11,其在旋转基座12的上方将基板W保持为水平的姿势;以及旋转马达13,其通过使旋转基座12旋转来使基板W以旋转轴线A1为中心旋转。旋转卡盘10并不局限于使多个卡盘销11与基板W的外周面接触的挟持式的卡盘,可以是通过将作为非器件形成面的基板W的背面(下表面)吸附于旋转基座12的上表面来使基板W保持为水平的真空式的卡盘。
杯14包括:筒状的倾斜部14a,其朝向旋转轴线A1倾斜向上延伸;圆筒状的引导部14b,其从倾斜部14a的下端部(外端部)向下方延伸;以及受液部14c,其形成朝上开放的环状的槽。倾斜部14a包括圆环状的上端,所述圆环状的上端具有大于基板W和旋转基座12的内径。倾斜部14a的上端相当于杯14的上端。俯视时杯14的上端包围基板W和旋转基座12。
处理单元2包括杯升降单元15,所述杯升降单元15使杯14在上位置(图2所示的位置)和下位置之间在铅垂方向上升降,所述上位置是杯14的上端比旋转卡盘10保持基板W的保持位置靠上方的位置,所述下位置是杯14的上端比保持位置靠下方的位置。在向基板W供给处理液时,杯14配置于上位置。从基板W向外方飞散的处理液由倾斜部14a接收后,由引导部14b收集到受液部14c内。
处理单元2包括冲洗液喷嘴16,所述冲洗液喷嘴16朝向由旋转卡盘10保持的基板W的上表面向下方喷出冲洗液。冲洗液喷嘴16与安装有冲洗液阀18的冲洗液配管17连接。处理单元2可以具备喷嘴移动单元,所述喷嘴移动单元使冲洗液喷嘴16在处理位置和退避位置之间水平移动,所述处理位置是向基板W供给从冲洗液喷嘴16喷出的冲洗液的位置,所述退避位置是俯视时冲洗液喷嘴16从基板W离开的位置。
当打开冲洗液阀18时,从冲洗液配管17向冲洗液喷嘴16供给冲洗液,冲洗液从冲洗液喷嘴16喷出。冲洗液例如是纯水(去离子水:Deionized water)。冲洗液并不限于纯水,可以是碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水和稀释浓度(例如,10~100ppm左右)的盐酸水中的一种液体。
处理单元2包括:第一药液喷嘴21A,其朝向由旋转卡盘10保持的基板W的上表面向下方喷出药液;以及喷嘴移动单元22,其使第一药液喷嘴21A在处理位置和退避位置之间水平移动,所述处理位置是向基板W的上表面供给从第一药液喷嘴21A喷出的药液的位置,所述退避位置是俯视时第一药液喷嘴21A从基板W离开的位置。喷嘴移动单元22例如是回旋单元,所述回旋单元使第一药液喷嘴21A以在杯14周围沿铅垂方向延伸的摆动轴线A2为中心水平移动。
基板处理装置1包括药液供给装置23,所述药液供给装置23向第一药液喷嘴21A供给药液。对药液供给装置23在后面进行详述。向第一药液喷嘴21A供给的药液例如是包括硫酸、乙酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、乙酸、氨水、过氧化氢、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如,TMAH:Tetramethylammonium Hydroxide、四甲基氢氧化铵等)、表面活性剂和防腐蚀剂中的至少一种的液体。可以向第一药液喷嘴21A供给除此以外的液体。
图3是用于说明利用基板处理装置1执行的基板W的处理的一例的工序图。利用控制装置3控制基板处理装置1来执行以下的各工序。换言之,以执行以下的各工序的方式编程控制装置3。以下,参照图1~图3。
在利用基板处理装置1处理基板W时,进行向腔室6内搬入基板W的搬入工序(图3的步骤S1)。
具体来说,在第一药液喷嘴21A从基板W的上方退避,且杯14位于下位置的状态下,中央机械手CR(参照图1)一边由手部支撑基板W,一边使手部进入到腔室6内。然后,在基板W的表面朝上的状态下,中央机械手CR将手部上的基板W放置在旋转卡盘10上。在由卡盘销11把持基板W后,旋转马达13开始旋转基板W。在将基板W放置在旋转卡盘10上后,中央机械手CR使手部从腔室6的内部退避。
接着,进行向基板W供给药液的药液供给工序(图3的步骤S2)。
具体来说,喷嘴移动单元22使第一药液喷嘴21A移动到处理位置,杯升降单元15使杯14上升到上位置。然后,药液供给装置23开始向第一药液喷嘴21A供给药液,第一药液喷嘴21A喷出药液。在第一药液喷嘴21A喷出药液时,喷嘴移动单元22可使第一药液喷嘴21A在中央处理位置和外周处理位置之间移动,所述中央处理位置是从第一药液喷嘴21A喷出的药液着落到基板W的上表面中央部的位置,上述外周处理位置是从第一药液喷嘴21A喷出的药液着落到基板W的上表面外周部的位置,喷嘴移动单元22也可以药液的着落位置位于基板W的上表面中央部的方式使第一药液喷嘴21A静止。
从第一药液喷嘴21A喷出的药液着落到基板W的上表面后,沿旋转的基板W的上表面流向外方。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的药液的液膜,向基板W的上表面整个区域供给药液。特别地,在喷嘴移动单元22使第一药液喷嘴21A在中央处理位置和外周处理位置之间移动的情况下,由于药液的着落位置扫描基板W的上表面整个区域,因此向基板W的上表面整个区域均匀地供给药液。由此,均匀地处理基板W的上表面。当从向第一药液喷嘴21A供给药液开始起经过规定时间时,停止向第一药液喷嘴21A供给药液。然后,喷嘴移动单元22使第一药液喷嘴21A移动到退避位置。
接着,进行向基板W的上表面供给作为冲洗液的一例的纯水的冲洗液供给工序(图3的步骤S3)。
具体来说,打开冲洗液阀18,冲洗液喷嘴16开始喷出纯水。着落到基板W的上表面的纯水,沿旋转的基板W的上表面流向外方。从冲洗液喷嘴16喷出的纯水冲掉基板W上的药液。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的纯水的液膜。当从打开冲洗液阀18开始起经过规定时间时,关闭冲洗液阀18,停止喷出纯水。
接着,进行借助基板W的旋转使基板W干燥的干燥工序(图3的步骤S4)。
具体来说,旋转马达13使基板W向旋转方向加速,使基板W以大于药液供给工序和冲洗液供给工序中的基板W的旋转速度的高旋转速度(例如数千rpm)旋转。由此,从基板W去除液体,使基板W干燥。当从基板W的高速旋转开始起经过规定时间时,旋转马达13停止旋转。由此,基板W停止旋转。
接着,进行从腔室6搬出基板W的搬出工序(图3的步骤S5)。
具体来说,杯升降单元15使杯14下降到下位置。然后,中央机械手CR(参照图1)使手部进入到腔室6内。在多个卡盘销11解除对基板W的把持后,中央机械手CR由手部支撑旋转卡盘10上的基板W。然后,中央机械手CR一边由手部支撑基板W,一边使手部从腔室6的内部退避。由此,从腔室6搬出处理完的基板W。
图4是表示本发明的第一实施方式的药液供给装置23的示意图。在图4中,用点划线表示了流体箱4,用双点划线表示了药液箱5。对于后述的图9~图11和图13~图15也与此相同。配置于由点划线包围的区域的构件配置在流体箱4内,配置于由双点划线包围的区域的构件配置在药液箱5内。
基板处理装置1包括多个药液供给装置23,所述药液供给装置23分别与由多个处理单元2形成的多个塔对应。药液供给装置23向同一塔所包括的全部的处理单元2供给药液。图4表示了一个药液供给装置23和与该药液供给装置23对应的三个处理单元2。
药液供给装置23包括:容器24,其贮存向基板W供给的药液;以及循环配管25,其形成使容器24内的药液循环的环状的循环路。药液供给装置23还包括:泵27,其向循环配管25输送容器24内的药液;过滤器28,其从药液中去除颗粒等异物;以及上游加热器26,其通过加热药液来调整容器24内的药液的温度。泵27、过滤器28和上游加热器26安装于循环配管25。
泵27始终向循环配管25内输送容器24内的药液。药液供给装置23也可以具备加压装置来代替泵27,所述加压装置通过使容器24内的气压上升来向循环配管25压出容器24内的药液。泵27和加压装置均是向循环配管25输送容器24内的药液的送液装置的一例。
循环配管25的上游端和下游端与容器24连接。药液从容器24输送到循环配管25的上游端,且从循环配管25的下游端返回到容器24。由此,容器24内的药液在循环路内循环。在药液在循环路内循环的期间,由过滤器28去除药液所含的异物,且由上游加热器26加热药液。由此,容器24内的药液维持为高于室温的恒定的温度。
药液供给装置23包括分别与多个处理单元2对应的多组的共用配管29、第一分支部30A、第一供给配管31A和第一返回配管32A。共用配管29的上游端与循环配管25连接,共用配管29的下游端与第一分支部30A连接。第一供给配管31A的上游端与第一分支部30A连接,第一供给配管31A的下游端与第一药液喷嘴21A连接。第一返回配管32A的上游端与第一分支部30A连接,第一返回配管32A的下游端与药液容器24连接。
流经循环配管25的药液从循环配管25向共用配管29流动,经由第一分支部30A从共用配管29向第一供给配管31A或第一返回配管32A流动。供给到第一供给配管31A的药液从第一药液喷嘴21A喷出,向基板W供给。由此,对基板W进行处理。另一方面,向第一返回配管32A供给的药液返回到容器24,重新在循环配管25内循环。药液所含的异物在循环配管25内循环的期间由过滤器28去除。
药液供给装置23包括分别与多个处理单元2对应的多组的第一流量计33A、第一喷出阀34A、第一液体检测传感器35A和第一节流装置36A。第一流量计33A检测流经共用配管29的药液的流量。第一喷出阀34A增加或减少第一返回配管32A的流路面积。第一液体检测传感器35A检测在第一供给配管31A内的检测位置有没有药液。第一液体检测传感器35A例如是静电电容传感器。第一节流装置36A通过减少第一供给配管31A的流路面积来使第一供给配管31A内的压力损失增加。
图5是示意性表示开闭阀41A的铅垂剖面的剖视图。第一喷出阀34A是图5所示的开闭阀41A。开闭阀41A例如是隔膜阀。开闭阀41A的种类可以是除此之外的阀。开闭阀41A包括:阀主体42,其形成使药液流动的内部流路42a;以及阀芯43,其配置在内部流路42a内。在图5所示的例子中,阀芯43是隔膜。阀芯43包括环状部43a,所述环状部43a与设置于内部流路42a的环状的阀座44接触。开闭阀41A还包括阀致动器45,所述阀致动器45使阀芯43在开位置和闭位置之间动作,所述开位置是阀芯43从阀座44离开的位置,所述闭位置是通过使阀芯43和阀座44接触来堵塞内部流路42a的位置。
图5所示的阀致动器45例如是在空气压下使阀芯43动作的空气压致动器。阀致动器45包括:杆46,其与阀芯43一起动作;气缸47,其包围杆46;以及活塞48,将气缸47的内部分隔为第一室和第二室。阀致动器45还包括:弹簧49,其通过向阀芯43一侧按压活塞48来产生使杆46和阀芯43向闭位置一侧移动的力;第一端口50,其与第一室连接;以及第二端口51,其与第二室连接。弹簧49配置于第一室。
阀芯43借助弹簧49的力来按压于阀座44。当通过供给空气压使第二室的气压高于第一室的气压时,活塞48向第一室一侧即从阀芯43离开的方向移动。由此,阀芯43从阀座44离开,从而打开内部流路42a。当降低第二室的气压时,活塞48借助弹簧49的力返回到阀芯43一侧。由此,阀芯43与阀座44接触,从而关闭内部流路42a。
图6是示意性表示流量调整阀41B的铅垂剖面的剖视图。第一喷出阀34A可以是图6所示的流量调整阀41B。图6所示的流量调整阀41B是针型阀。流量调整阀41B的种类可以是除此之外的阀。流量调整阀41B包括:阀主体42,其形成使药液流动的内部流路42a;以及阀芯43,其配置在内部流路42a内。在图6所示的例子中,阀芯43是针(needle)。阀芯43包括:环状部43a,其与设置于内部流路42a的环状的阀座44接触;以及圆锥部43b,其与阀座44同轴。流量调整阀41B还包括阀致动器45,所述阀致动器45使阀芯43在从开位置(用实线表示的位置)到闭位置(用双点划线表示的位置)的范围的任意位置停止,所述开位置是阀芯43从阀座44离开的位置,所述闭位置是借助阀芯43和阀座44的接触来堵塞内部流路42a的位置。
图6所示的阀致动器45例如是用电力使阀芯43动作的电动致动器。阀致动器45包括:电动马达52,其产生使阀芯43在阀芯43的轴向上移动的力;以及运动转换机构53,其将电动马达52的旋转转换为阀芯43在阀芯43的轴向上的直线运动。阀芯43根据电动马达52的旋转在阀芯43的轴方向上移动。电动马达52的旋转角由控制装置3进行控制。
当电动马达52向正转方向旋转时,阀芯43的环状部43a向阀座44靠近。当电动马达52向逆转方向旋转时,阀芯43的环状部43a从阀座44离开。阀芯43的圆锥部43b和阀座44之间的环状的空间的面积,随着阀芯43的移动而增加或减少。由此,变更流量调整阀41B的开度。此外,当阀芯43配置于闭位置,阀芯43的环状部43a按压于阀座44时,堵塞内部流路42a,从而关闭流量调整阀41B。
图7是示意性表示缩小部37A的剖面的剖视图。图7的左侧表示与药液流动的方向正交的剖面,图7的右侧表示沿包括缩小部37A的中心线的剖切面的剖面。图8是示意性表示节流构件37B的剖面的剖视图。图8的左侧表示沿药液流动的方向观察节流构件37B的图,图8的右侧表示沿包括节流构件37B的中心线的剖切面的剖面。
第一节流装置36A可以是图7所示的缩小部37A,也可以是图8所示的节流构件37B。图7所示的缩小部37A的内径随着朝向药液流动的第一供给配管31A的下游而连续地变细。缩小部37A的内径也可以阶段性地变细。图8所示的节流构件37B具有一个以上的贯通孔37a,所述贯通孔37a在节流构件37B的厚度方向即药液流动的方向上贯通节流构件37B。图8表示多个贯通孔37a设置于节流构件37B,沿药液流动的方向观察时贯通孔37a是六边形的例子。
第一节流装置36A设置于第一供给配管31A。图4表示第一节流装置36A配置于第一液体检测传感器35A的下游的例子。第一节流装置36A也可以配置于第一液体检测传感器35A的上游。通过减少第一供给配管31A的流路面积,第一节流装置36A使第一供给配管31A的压力损失增加。虽然第一节流装置36A减少第一供给配管31A的流路面积,但是不完全堵塞第一供给配管31A。因此,药液能够始终通过第一节流装置36A。
第一节流装置36A与第一供给配管31A的上升部31a一起规定第一供给配管31A的压力损失,使得第一供给配管31A的压力损失大于第一返回配管32A的压力损失。如图4所示,上升部31a向第一供给配管31A的药液的流动的下游侧并向上方延伸。上升部31a可以沿铅垂方向延伸,也可以沿与水平面倾斜的方向延伸。第一液体检测传感器35A安装于上升部31a。上升部31a的上端部配置于比第一液体检测传感器35A更靠上方的位置。
在第一喷出阀34A的开度最大时,即,第一喷出阀34A全开时,第一供给配管31A内的压力损失大于第一返回配管32A内的压力损失。第一返回配管32A内的压力损失随着第一返回配管32A的流路面积的变化而增减。通过变更第一喷出阀34A的开度,第一喷出阀34A增减第一返回配管32A的流路面积。通过增减第一返回配管32A的流路面积,第一喷出阀34A变更第一供给配管31A内的压力损失和第一返回配管32A内的压力损失的大小关系。
具体来说,第一喷出阀34A使阀芯43在喷出执行位置和喷出停止位置之间移动,上述喷出执行位置是第一返回配管32A内的压力损失大于第一供给配管31A内的压力损失的位置,上述喷出停止位置是第一返回配管32A内的压力损失小于第一供给配管31A内的压力损失的位置。喷出执行位置是阀芯43与阀座44接触的闭位置,喷出停止位置是阀芯43从阀座44离开的开位置。
在第一喷出阀34A是图6所示的流量调整阀41B的情况下,喷出执行位置可以是开位置(全开位置)和闭位置之间的中间开位置。中间开位置是阀芯43从阀座44离开的位置。在阀芯43配置于中间开位置时的流量调整阀41B的开度小于在阀芯43配置于全开位置时的流量调整阀41B的开度。
控制装置3在第一喷出停止状态和第一喷出执行状态之间切换第一喷出阀34A的状态,上述第一喷出停止状态是阀芯43位于喷出停止位置的状态,第一喷出执行状态是阀芯43位于喷出执行位置的状态。由此,控制从第一药液喷嘴21A喷出药液。以下,参照图9和图10,说明使第一药液喷嘴21A喷出药液的第一喷出执行状态的药液供给装置23和使第一药液喷嘴21A停止喷出药液的第一喷出停止状态的药液供给装置23。
图9是表示执行喷出药液时的药液供给装置23的示意图。图10是表示停止喷出药液时的药液供给装置23的示意图。
如图9所示,在使第一药液喷嘴21A喷出药液时,控制装置3将第一喷出阀34A从第一喷出停止状态切换到第一喷出执行状态。由此,第一返回配管32A内的压力损失变得大于第一供给配管31A内的压力损失。因此,共用配管29内的药液从共用配管29供给至第一供给配管31A,且从第一供给配管31A供给至第一药液喷嘴21A。由此,从第一药液喷嘴21A向基板W喷出药液。
如图10所示,在使第一药液喷嘴21A停止喷出药液时,控制装置3将第一喷出阀34A从第一喷出执行状态切换到第一喷出停止状态。由此,第一返回配管32A内的压力损失变得小于第一供给配管31A内的压力损失。因此,共用配管29内的药液不从共用配管29供给到第一供给配管31A,而从共用配管29供给到第一返回配管32A。供给到第一返回配管32A的药液返回到容器24,且重新在循环配管25内循环。
如上所述,第一流量计33A检测流经共用配管29的药液的流量。由于第一供给配管31A内的压力损失大于第一返回配管32A内的压力损失,因此在执行喷出药液时,大于停止喷出药液时的阻力施加于共用配管29内的药液。因此,执行喷出药液时的药液的流量小于停止喷出药液时的药液的流量。因此,通过检测流经共用配管29的药液的流量,能够确认药液从共用配管29向第一供给配管31A流动。
此外,第一液体检测传感器35A检测在第一供给配管31A的上升部31a内的检测位置是否有药液。在停止喷出药液时,上升部31a应是空的。此外,在执行喷出药液时,上升部31a应充满药液。停止喷出药液后,残留于上升部31a的药液借助因药液从共用配管29向第一返回配管32A流动产生的吸引力和重力向第一返回配管32A流动,从而上升部31a应是空的。
当产生尽管停止喷出药液却还从共用配管29向第一供给配管31A供给药液的异常时,药液的液面在上升部31a上升,使上升部31a充满药液。通过检测上升部31a中有无药液,能够检测这样的异常。此外,在执行喷出药液时,能够确认向第一供给配管31A供给有药液。而且,在停止喷出药液后能够确认第一供给配管31A是空的。
第一流量计33A的检测值和第一液体检测传感器35A的检测值输入到控制装置3。在产生前述的异常时,控制装置3可以停止使泵27输送药液。而且,控制装置3也可以使警报装置产生警报,向基板处理装置1的管理者通知异常。警报装置可以是表示消息的显示装置,也可以是发出警报音的发声装置,也可以是使用消息、声音和光中的两个以上来告知异常的装置。
在如上所述的第一本实施方式中,执行从第一药液喷嘴21A喷出药液和停止从第一药液喷嘴21A喷出药液不是利用开闭阀开闭第一供给配管31A来进行切换,而是通过变更第一供给配管31A内的压力损失和第一返回配管32A内的压力损失的大小关系来进行切换。第一供给配管31A不由开闭阀关闭,除了异常时以外常开(常通)。因此,与由开闭阀开闭第一供给配管31A的情况相比,向第一药液喷嘴21A供给的药液所含的异物的量少。由此,能够抑制或防止药液所含的异物污染基板W,能够提高基板W的清洁度。
而且,由于第一供给配管31A常开,因此在停止喷出药液的状态下,由从共用配管29朝向第一返回配管32A的药液的流动引起的负压施加于第一供给配管31A的内部。残留于第一药液喷嘴21A和第一供给配管31A的药液,借助该负压吸引至第一返回配管32A侧,向第一返回配管32A流动。由此,能够减少残留于第一药液喷嘴21A和第一供给配管31A的药液的量。结果,能够抑制或防止产生虽然停止从第一药液喷嘴21A喷出药液,但是药液的液滴从第一药液喷嘴21A间断地下落的现象(所谓“滴落”)。
另外,即使在不完全关闭第一喷出阀34A,即,开度最小时阀芯43不与阀座44接触的情况下,由于第一喷出阀34A存在可动部,因此在第一喷出阀34A可能产生颗粒。即,在流经第一返回配管32A的药液中可能混入颗粒。但是,流经第一返回配管32A的药液返回到容器24,在循环配管25中循环。药液所含的异物在循环配管25中循环的期间由过滤器28去除。因此,能够避免在第一喷出阀34A产生的颗粒与药液一起从第一药液喷嘴21A喷出,从而抑制或防止基板W受到汚染。
在第一本实施方式中,在第一供给配管31A的上游加热或冷却向第一药液喷嘴21A供给的药液。在停止喷出药液时,药液不从共用配管29供给至第一供给配管31A,而从共用配管29供给至第一返回配管32A。此时,第一供给配管31A的温度成为室温或室温附近的温度。因此,在刚开始喷出药液后,药液的温度在第一供给配管31A和第一药液喷嘴21A产生变化。
通过使第一供给配管31A变短来减少第一供给配管31A内的药液的温度变化。第一分支部30A越靠近第一药液喷嘴21A则第一供给配管31A越短。第一分支部30A配置在腔室6或流体箱4内,离第一药液喷嘴21A比较近。由此,能够缩短第一供给配管31A,从而能够减少第一供给配管31A内的药液的温度变化。因此,能够从最初向基板W供给接近期望的温度的药液。
第二实施方式
图11是表示本发明的第二实施方式的药液供给装置23的示意图。图12是表示喷出阀和流量调整阀41B的开度与从药液喷嘴喷出的药液的流量随时间变化的曲线图。在图11和图12中,对于与前述的图1~图10所示的结构同等的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
如图11所示,在第二实施方式中,在第一供给配管31A设置图6所示的流量调整阀41B来代替第一节流装置36A。由于作为电动阀的一例的流量调整阀41B能够将开度变更为任意的大小,因此能够减少多个处理单元2间的压力损失之差。
如图12所示,在使第一药液喷嘴21A喷出药液时,控制装置3在使流量调整阀41B的阀芯43位于全开位置的状态下,使第一喷出阀34A的阀芯43从开位置移动到闭位置(图12所示的时刻T1)。由此,第一药液喷嘴21A开始喷出药液,从第一药液喷嘴21A喷出的药液的流量从零开始增加。
然后,控制装置3在使第一喷出阀34A的阀芯43位于闭位置的状态下,使流量调整阀41B的阀芯43从全开位置移动到中间开位置(图12所示的时刻T2)。由此,第一供给配管31A内的压力损失增加。此时,从第一药液喷嘴21A喷出的药液的流量减少至大于零的值。
然后,控制装置3使第一喷出阀34A的阀芯43从闭位置移动至开位置(图12所示的时刻T3)。由此,由于第一返回配管32A内的压力损失变得小于第一供给配管31A内的压力损失,因此停止从共用配管29向第一供给配管31A供给药液,从共用配管29向第一返回配管32A供给药液。因此,从第一药液喷嘴21A喷出的药液的流量减少至零,停止从第一药液喷嘴21A喷出药液。
在第二实施方式中,除了第一实施方式的作用效果之外,还能够起到以下的作用效果。具体来说,在第二实施方式中,作为电动阀的一例的流量调整阀41B设置于第一供给配管31A。在停止喷出药液时,控制装置3一边维持阀芯43从阀座44离开的状态一边减小流量调整阀41B的开度,然后,使第一喷出阀34A的开度增加。这样,由于在使第一供给配管31A内的压力损失增加后,使第一喷出阀34A的开度增加,因此与不减小流量调整阀41B的开度使第一喷出阀34A的开度增加的情况相比,能够快速地停止喷出药液。
此外,在第一实施方式中说明了,在药液供给装置23产生异常时,控制装置3停止向泵27输送药液的情况。在产生了这种异常的情况下,控制装置3可以使流量调整阀41B的阀芯43移动到闭位置,来代替停止使泵27输送药液,或者除了停止使泵27输送药液之外,还使流量调整阀41B的阀芯43移动到闭位置。该情况下,由于堵塞第一供给配管31A,因此即使停止喷出药液,也能够可靠地防止从第一药液喷嘴21A连续地喷出药液。
第三实施方式
图13是表示本发明的第三实施方式的药液供给装置23的示意图。在图13中,对于与前述的图1~图12所示的结构等同的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
在第三实施方式中,也可以在基板处理装置1设置:第二药液喷嘴21B,其向由旋转卡盘10保持的基板W的上表面向下方喷出药液;第二供给配管31B,其从第一供给配管31A向第二药液喷嘴21B引导药液;以及第二节流装置36B,其通过减少第二供给配管31B的流路面积来增加第二供给配管31B内的压力损失。第二节流装置36B可以是图6所示的流量调整阀41B,可以是图7所示的缩小部37A,可以是图8所示的节流构件37B,也可以具备其中两个以上。
在第三实施方式中,除了第一实施方式的作用效果之外,还能起到以下的作用效果。具体来说,在第三实施方式中,由于设置有多个药液喷嘴(第一药液喷嘴21A和第二药液喷嘴21B),因此即使进一步增加第一供给配管31A和第二供给配管31B内的压力损失,也能够抑制向基板W供给的药液的流量减少。如果进一步增加第一供给配管31A和第二供给配管31B内的压力损失,则由于药液很难从共用配管29向第一供给配管31A和第二供给配管31B流动,因此能够抑制或防止药液无意间向第一药液喷嘴21A和第二药液喷嘴21B供给。
在基板W的表面是疏水性的情况下,为了用处理液覆盖基板W的整个面,需要以大流量向基板W的表面供给处理液。为了增加压力损失使供给配管变细时,有时很难以大流量向基板W的表面供给药液。即使在这种情况下,也可以通过增加供给配管的根数,来提高各供给配管内的压力损失,并且以大流量向基板W的表面供给药液。此外,通过使供给配管变细,能够更可靠地防止产生滴落。而且,通过增加供给配管的根数,能够增加药液喷嘴,从而能够使药液着落在基板W的上表面内的多个着落位置。由此,即使基板W的表面是疏水性,也能够用药液可靠地覆盖基板W的整个面。
第四实施方式
图14是表示本发明的第四实施方式的药液供给装置23的示意图。在图14中,对于与前述的图1~图13所示的结构同等的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
在第四实施方式中,在基板处理装置1上除了第二药液喷嘴21B、第二供给配管31B和第二节流装置36B之外,还可以设置:第二返回配管32B,其从第二分支部30B向容器24引导药液;第二喷出阀34B,其使第二返回配管32B的流路面积增减;以及第二液体检测传感器35B,其检测在第二供给配管31B内的检测位置是否存在药液。
共用配管29包括:上游共用配管53,其引导由泵27输送的药液;第一下游共用配管54A,其将由上游共用配管53引导的药液向第一分支部30A引导;以及第二下游共用配管54B,其将由上游共用配管53引导的药液向第二分支部30B引导。第一供给配管31A的上游端与第一分支部30A连接。第二供给配管31B的上游端与第二分支部30B连接。第一液体检测传感器35A和第二液体检测传感器35B分别安装于第一供给配管31A和第二供给配管31B的上升部31a。
在第四实施方式中,除了第一实施方式和第三实施方式的作用效果之外,还能起到以下的作用效果。具体来说,在第四实施方式中,在打开第二喷出阀34B的状态下关闭第一喷出阀34A时,仅第一药液喷嘴21A喷出药液。与此相反,在打开第一喷出阀34A的状态下关闭第二喷出阀34B时,仅第二药液喷嘴21B喷出药液。在关闭第一喷出阀34A和第二喷出阀34B双方时,第一药液喷嘴21A和第二药液喷嘴21B双方喷出药液。因此,能够使向基板W供给的药液的流量在大于零的范围内进行变更。
第五实施方式
图15是表示本发明的第五实施方式的药液供给装置23的示意图。在图15中,对于与前述的图1~图14所示的结构同等的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
在以下的说明中,为了表示是与第一药液喷嘴21A、第二药液喷嘴21B、第三药液喷嘴21C和第四药液喷嘴21D对应的结构,有时在名称的开头标注“第一”、“第二”、“第三”和“第四”,在名称的末尾标注“A”、“B”、“C”和“D”。在图15中,为了相同的目的,在标记的末尾标注“A”、“B”、“C”和“D”。例如,图15中的标记“54D”表示与第四药液喷嘴21D对应的第四返回配管54D。
在第四实施方式中,在基板处理装置1上除了第一药液喷嘴21A和第二药液喷嘴21B之外,还设置第三药液喷嘴21C和第四药液喷嘴21D,其向由旋转卡盘10保持的基板W的上表面向下方喷出药液。
针对每个药液喷嘴21A~21D设置有供给配管31A~31D、返回配管32A~32D、喷出阀34A~34D、液体检测传感器35A~35D和节流装置36A~36D。而且,针对每个药液喷嘴21A~21D设置有对由上游加热器26加热的药液进一步加热的下游加热器55A~55D。多个返回配管32A~32D经由冷却器56与容器24连接。
共用配管29除了上游共用配管53、第一下游共用配管54A和第二下游共用配管54B之外,还包括:第三下游共用配管54C,其将由上游共用配管53引导的药液向第三分支部30C引导;以及第四下游共用配管54D,其将由上游共用配管53引导的药液向第四分支部30D引导。第一下游共用配管54A、第二下游共用配管54B、第三下游共用配管54C、第四下游共用配管54D例如在流体箱4中从上游共用配管53分支。
第一药液喷嘴21A包括与第一供给配管31A连接的喷出口57。第二药液喷嘴21B包括:多个顶端流路58,其从第二供给配管31B的下游端分支;以及多个喷出口57,其分别与多个顶端流路58连接。对于第三药液喷嘴21C和第四药液喷嘴21D也与第二药液喷嘴21B相同。第一药液喷嘴21A可以包括多个顶端流路58和多个喷出口57。与此相反,设置于第二药液喷嘴21B的喷出口57的数量可以是一个。对于第三药液喷嘴21C和第四药液喷嘴21D也相同。喷出口57向基板W的上表面喷出从容器24供给的药液。全部的喷出口57分别配置在距基板W的旋转轴线A1的距离不同的多个位置上。
在第五实施方式中,除了第一实施方式、第三实施方式和第四实施方式的作用效果之外,还能够起到以下的作用效果。具体来说,在第五实施方式中,针对每个药液喷嘴21A~21D设置有对由上游加热器26加热的药液进一步加热的下游加热器55A~55D。因此,能够将着落到基板W时的药液的温度根据距基板W的旋转轴线A1的距离进行变更。基板W上的药液的温度具有随着从旋转轴线A1离开而降低的倾向。如果使随着从基板W的旋转轴线A1离开的药液的温度变高,则能够减小基板W上的药液的温度的偏差。由此,能够提高处理的均匀性。
其他实施方式
本发明并不限于上述的实施方式的内容,能够进行各种变更。
例如,贮存于容器24的液体并不限于药液,可以是冲洗液等其他液体。
如果在全部打开第一喷出阀34A的状态下,第一供给配管31A内的压力损失大于第一返回配管32A内的压力损失,则可以省略第一供给配管31A的上升部31a和第一节流装置36A中的一个。
第一液体检测传感器35A可以检测在上升部31a以外的第一供给配管31A的一部分是否存在药液。如果不需要第一液体检测传感器35A,则可以省略第一液体检测传感器35A。相同地,可以省略第一流量计33A。可以省略上游加热器26和下游加热器55A~55D中的至少一方。
第一分支部30A并不限于流体箱4的内部,可以配置于腔室6的内部等其他位置。
在第二实施方式中,控制装置3可以不用减小设置于第一供给配管31A的流量调整阀41B的开度,而将第一喷出阀34A从第一喷出执行状态切换到第一喷出停止状态。
基板处理装置1并不限于对圆板状的基板W进行处理的装置,可以是对多边形的基板W进行处理的装置。
可以组合上述的所有的结构的两个以上。
本申请对应于2017年2月22日向日本国特许厅提出的特愿2017-031484号,该申请的全部内容通过引用而编入于此。
虽然详细说明了本发明的实施方式,但是这些仅是用于使本发明的技术的内容更明确的具体例,本发明不被这些具体例限定并解释,本发明的精神及范围仅由权利要求书限定。
Claims (13)
1.一种基板处理装置,其中,具备:
基板保持单元,保持基板;
第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;
容器,贮存向所述第一喷嘴供给的处理液;
循环配管,使所述容器内的处理液循环;
送液装置,向所述循环配管输送所述容器内的处理液;
过滤器,从流经所述循环配管的处理液去除异物;
共用配管,从所述循环配管向第一分支部引导所述循环配管内的处理液;
第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;
第一返回配管,从所述第一分支部向所述容器引导由所述共用配管引导的处理液;
第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及
第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其中,
所述第一压力损失规定单元包括上升部、缩小部和节流构件中的至少一个,
所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液的流动的下游侧并向上方延伸;
所述缩小部是所述第一供给配管的一部分,并且,朝向处理液的流动的下游而变细;
所述节流构件设置有使处理液通过的至少一个贯通孔,所述节流构件设置于所述第一供给配管。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置,其中,
所述第一压力损失规定单元包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置。
4.一种基板处理装置,其中,具备:
基板保持单元,保持基板;
第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;
送液装置,输送向由所述基板保持单元保持的基板供给的处理液;
共用配管,向第一分支部引导由所述送液装置输送的处理液;
第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;
第一返回配管,沿与所述第一供给配管不同的路径从所述第一分支部引导由所述共用配管引导的处理液;
第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及
第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态,
所述第一压力损失规定单元包括上升部、缩小部和节流构件中的至少一个,
所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液的流动的下游侧并向上方延伸;
所述缩小部是所述第一供给配管的一部分,并且,朝向处理液的流动的下游而变细;
所述节流构件设置有使处理液通过的至少一个贯通孔,所述节流构件设置于所述第一供给配管。
5.一种基板处理装置,其中,具备:
基板保持单元,保持基板;
第一喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;
送液装置,输送向由所述基板保持单元保持的基板供给的处理液;
共用配管,向第一分支部引导由所述送液装置输送的处理液;
第一供给配管,以使处理液从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式常开,从所述第一分支部向所述第一喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;
第一返回配管,沿与所述第一供给配管不同的路径从所述第一分支部引导由所述共用配管引导的处理液;
第一压力损失规定单元,以所述第一供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及
第一喷出阀,在第一喷出执行状态和第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态,
所述第一压力损失规定单元包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述第一压力损失规定单元包括上升部,所述上升部是所述第一供给配管的一部分,并且,向处理液的流动的下游侧并向上方延伸,
所述基板处理装置还具备第一液体检测传感器,所述第一液体检测传感器检测在所述上升部是否有处理液。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其中,
所述基板处理装置还包括控制装置,在所述第一喷出阀处于所述第一喷出停止状态的情况下,所述第一液体检测传感器检测到在所述上升部有处理液时,所述控制装置使所述送液装置停止输送处理液。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置,其中,
所述第一压力损失规定单元还包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置,
所述基板处理装置还包括控制装置,在所述第一喷出阀处于所述第一喷出停止状态的情况下,所述第一液体检测传感器检测到在所述上升部有处理液时,所述控制装置通过关闭所述电动阀,以使处理液不从所述第一分支部向所述第一喷嘴流动的方式使所述第一供给配管内的处理液停止流动。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述第一压力损失规定单元还包括电动阀,所述电动阀设置有:阀主体,形成使处理液流动的内部流路;阀芯,配置在所述内部流路内;以及电动致动器,使所述阀芯静止于任意的位置,
所述基板处理装置还具备控制装置,在将所述第一喷出阀从所述第一喷出执行状态切换到所述第一喷出停止状态前,所述控制装置使所述电动阀的开度减小。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
还具备第一流量计,检测流经所述共用配管的处理液的流量。
11.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述基板处理装置还具备:腔室,容纳所述基板保持单元;流体箱,配置于所述腔室的侧方;以及温度调节器,利用加热和冷却中的至少一种在所述第一供给配管的上游变更向所述第一喷嘴供给的处理液的温度,
所述第一分支部配置在所述腔室或流体箱内。
12.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述基板处理装置还包括:
第二喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;以及
第二供给配管,以使处理液从第一供给配管向所述第二喷嘴流动的方式常开,从所述第一供给配管向所述第二喷嘴引导处理液,
第一压力损失规定单元以所述第一供给配管和第二供给配管内的压力损失大于所述第一返回配管内的压力损失的方式规定所述第一供给配管和第二供给配管内的压力损失,
所述第一喷出阀在所述第一喷出执行状态和所述第一喷出停止状态之间进行切换,所述第一喷出执行状态是通过减少所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失大于所述第一供给配管和所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一供给配管和所述第二供给配管流动的状态,所述第一喷出停止状态是通过相比所述第一喷出执行状态时的所述第一返回配管的流路面积增加所述第一返回配管的流路面积,使所述第一返回配管内的压力损失小于所述第一供给配管和所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第一返回配管流动的状态。
13.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述共用配管包括:上游共用配管,引导由所述送液装置输送的处理液;第一下游共用配管,向所述第一分支部引导由所述上游共用配管引导的处理液;以及第二下游共用配管,向第二分支部引导由所述上游共用配管引导的处理液,
所述基板处理装置还包括:
第二喷嘴,向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液;
第二供给配管,以使处理液从所述第二分支部向所述第二喷嘴流动的方式常开,从所述第二分支部向所述第二喷嘴引导由所述共用配管引导的处理液;
第二返回配管,沿与所述第二供给配管不同的路径从所述第二分支部引导由所述共用配管引导的处理液;
第二压力损失规定单元,以所述第二供给配管内的压力损失大于所述第二返回配管内的压力损失的方式规定压力损失;以及
第二喷出阀,在第二喷出执行状态和第二喷出停止状态之间进行切换,所述第二喷出执行状态是通过减少所述第二返回配管的流路面积,使所述第二返回配管内的压力损失大于所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第二供给配管流动的状态,所述第二喷出停止状态是通过相比所述第二喷出执行状态时的所述第二返回配管的流路面积增大所述第二返回配管的流路面积,使所述第二返回配管内的压力损失小于所述第二供给配管内的压力损失,以使所述共用配管内的处理液从所述共用配管向所述第二返回配管流动的状态。
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