JP4881345B2 - Pressure control mechanism, substrate processing apparatus, substrate processing method, and storage medium - Google Patents
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Description
この発明は、圧力制御機構、及びこの圧力制御機構を備えた、半導体ウエハやFPD等の基板に対して洗浄処理等の処理を施す基板処理装置とその基板処理方法、及び基板処理装置を制御する記憶媒体に関する。 The present invention controls a pressure control mechanism, a substrate processing apparatus including the pressure control mechanism, and a substrate processing apparatus for performing a processing such as a cleaning process on a substrate such as a semiconductor wafer or an FPD, and the substrate processing method. The present invention relates to a storage medium.
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー(FPD)の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理を挙げることができる。 In a semiconductor device manufacturing process and a flat panel display (FPD) manufacturing process, a process of supplying a processing liquid to a semiconductor wafer or a glass substrate, which is a substrate to be processed, and performing liquid processing is frequently used. An example of such a process is a cleaning process that removes particles, contamination, and the like attached to the substrate.
このような基板処理装置としては、半導体ウエハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハに洗浄液等の処理液を供給して洗浄処理を行うものが知られている。この種の装置では、通常、処理液はウエハの中心に供給し、基板を回転させることにより処理液を外側に広げて液膜を形成しながら、処理液を基板の外方へ離脱させる。 As such a substrate processing apparatus, there is known a substrate processing apparatus that holds a substrate such as a semiconductor wafer on a spin chuck and supplies a processing liquid such as a cleaning liquid to the wafer while the substrate is rotated to perform a cleaning process. In this type of apparatus, the processing liquid is usually supplied to the center of the wafer, and the processing liquid is separated outward from the substrate while rotating the substrate to spread the processing liquid outward and form a liquid film.
洗浄処理に使用される処理液には、例えば、特許文献1に記載されているように、酸性薬液、アルカリ性薬液、及びリンス処理に使用する純水等がある。特許文献1には洗浄処理を、酸性薬液を使用した処理、純水を使用したリンス処理、アルカリ性薬液を使用した処理、及び純水を使用したリンス処理の順で行うことが記載されている。
特許文献1には1ユニットの処理部のみが記載されているが、特許文献1に記載されるような基板処理装置には、スループットを向上させるために複数ユニットの処理部を備えたもの、いわゆるマルチユニット型基板処理装置も存在する。 Although only one unit of processing unit is described in Patent Document 1, a substrate processing apparatus as described in Patent Document 1 is provided with a plurality of processing units in order to improve throughput, so-called. There are also multi-unit type substrate processing apparatuses.
マルチユニット型基板処理装置は全ユニット、又は何組かのユニットで共通の排気管を備え、共通の排気管を介して全ユニット、又は何組かのユニット毎に排気を行う。共通の排気管は、雰囲気毎に分けられる。例えば、有機系の雰囲気を排気する有機系排気管、アルカリ系の雰囲気を排気するアルカリ系排気管、及び酸系の雰囲気を排気する酸系排気管等である。 The multi-unit type substrate processing apparatus includes an exhaust pipe common to all units or several sets of units, and exhausts all units or several sets of units via the common exhaust pipe. The common exhaust pipe is divided for each atmosphere. For example, an organic exhaust pipe that exhausts an organic atmosphere, an alkaline exhaust pipe that exhausts an alkaline atmosphere, an acid exhaust pipe that exhausts an acid atmosphere, and the like.
マルチユニット型基板処理装置では、全ユニット稼働している場合もあったり、1ユニットしか稼働していない場合もあったり、ユニットの稼働状況がまちまちである。また、全てのユニットが同じ処理を行っている場合もあるが、そうでない場合もある。このような場合には、処理毎に、ある処理部は有機系排気管に接続され、別の処理部はアルカリ系排気管に接続され、さらに別の処理部は酸系排気管に接続されることになる。 In a multi-unit type substrate processing apparatus, there are cases where all the units are operating, there are cases where only one unit is operating, and the operating status of the units varies. In addition, all units may perform the same processing, but there may be cases where this is not the case. In such a case, for each treatment, one treatment unit is connected to the organic exhaust pipe, another treatment unit is connected to the alkaline exhaust pipe, and another treatment unit is connected to the acid exhaust pipe. It will be.
即ち、マルチユニット型基板処理装置における共通の排気管は、接続される処理部の数が、処理状況に応じて様々に変わる。接続される処理部の数が変わると、共通の排気管内の圧力が変わる。例えば、接続される処理部の数が多くなると圧力は下がり、少なければ圧力は上がる。共通の排気管の圧力が変われば、処理部の排気口付近の圧力が変わり、排気速度が変わってしまう。 That is, the number of processing units connected to the common exhaust pipe in the multi-unit type substrate processing apparatus varies depending on the processing status. When the number of connected processing units changes, the pressure in the common exhaust pipe changes. For example, the pressure decreases as the number of processing units connected increases, and the pressure increases as the number decreases. If the pressure of the common exhaust pipe changes, the pressure near the exhaust port of the processing unit changes and the exhaust speed changes.
このようにマルチユニット型基板処理装置では全ユニット、又は何組かのユニットで共通の排気管を備えているため、排気速度を一定に保つことが難しい、という事情がある。 As described above, since the multi-unit type substrate processing apparatus includes an exhaust pipe common to all units or a plurality of units, it is difficult to keep the exhaust speed constant.
この発明は、排気管の圧力が変化しても、処理部の排気口付近の圧力を一定に保つことができる圧力制御機構、及びこの圧力制御機構を備え、共通の排気管に接続された処理部を複数備えていても、排気速度を一定に保つことが可能な基板処理装置とその基板処理方法、及び上記基板処理方法に従って基板処理装置を制御するプログラムを格納した記憶媒体を提供することを目的とする。 The present invention provides a pressure control mechanism capable of maintaining a constant pressure in the vicinity of the exhaust port of the processing section even when the pressure of the exhaust pipe changes, and a process provided with the pressure control mechanism and connected to a common exhaust pipe A substrate processing apparatus capable of keeping the exhaust speed constant even if a plurality of units are provided, a substrate processing method thereof, and a storage medium storing a program for controlling the substrate processing apparatus according to the substrate processing method are provided. Objective.
上記課題を解決するために、この発明の第1の態様に係る圧力制御機構は、排気用力に接続可能な排気側空間、及びこの排気側空間に開孔を介して連通され、圧力が調節される被調圧部に接続可能な被調圧側空間を有し、前記排気側空間と前記被調圧側空間との双方に前記開孔を介して液体を共通に収容する液体収容部と、前記被調圧部に要求される圧力に応じて、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、を具備する。 In order to solve the above-described problem, a pressure control mechanism according to a first aspect of the present invention is connected to an exhaust side space connectable to an exhaust force, and the exhaust side space through an opening to adjust the pressure. A liquid containing portion that can be connected to the pressure-regulating portion, and a liquid containing portion that commonly contains liquid in both the exhaust-side space and the pressure-controlled side space through the opening, A water level adjusting unit that adjusts the water level of the liquid stored in the liquid storage unit according to a pressure required for the pressure adjusting unit.
この発明の第2の態様に係る基板処理装置は、基板処理部と、前記基板処理部の圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、前記圧力制御機構が、排気用力に接続可能な排気側空間、及びこの排気側空間に開孔を介して連通され、前記基板処理部に接続される被調圧側空間を有し、前記排気側空間と前記被調圧側空間との双方に前記開孔を介して液体を共通に収容する液体収容部と、前記基板処理部に要求される圧力に応じて、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、を具備する。 A substrate processing apparatus according to a second aspect of the present invention includes a substrate processing unit and a pressure control mechanism for controlling the pressure of the substrate processing unit, and the pressure control mechanism can be connected to an exhaust force. A space and a pressure-controlled side space that communicates with the exhaust-side space via an opening and is connected to the substrate processing unit, and the openings are formed in both the exhaust-side space and the pressure-controlled side space. And a water level adjusting unit for adjusting the water level of the liquid stored in the liquid storage unit according to the pressure required for the substrate processing unit.
この発明の第3の態様に係る基板処理装置は、基板処理部と、前記基板処理部の圧力を制御する圧力制御機構と、を備える基板処理ユニットを複数備え、前記圧力制御機構が、排気用力に接続可能な排気側空間、及びこの排気側空間に開孔を介して連通され、前記基板処理部に接続される被調圧側空間を有し、前記排気側空間と前記被調圧側空間との双方に前記開孔を介して液体を共通に収容する液体収容部と、前記基板処理部に要求される圧力に応じて、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、を具備する。 A substrate processing apparatus according to a third aspect of the present invention includes a plurality of substrate processing units each including a substrate processing unit and a pressure control mechanism that controls a pressure of the substrate processing unit, and the pressure control mechanism includes an exhaust force. An exhaust-side space connectable to the exhaust-side space, and a pressure-controlled side space that is connected to the exhaust-side space through the opening and connected to the substrate processing unit, and the exhaust-side space and the pressure-controlled side space A liquid storage unit that stores liquid in common through the opening, and a water level adjustment unit that adjusts the water level of the liquid stored in the liquid storage unit according to the pressure required for the substrate processing unit. And.
この発明の第4の態様に係る基板処理方法は、基板処理部と、排気用力に接続可能な排気側空間、及びこの排気側空間に開孔を介して連通され、前記基板処理部に接続される被調圧側空間を有し、前記排気側空間と前記被調圧側空間との双方に前記開孔を介して液体を共通に収容する液体収容部と、この液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、を備えた基板処理装置の基板処理方法であって、前記基板処理部の圧力を、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節し、前記基板処理部に要求される圧力となるように制御する。 A substrate processing method according to a fourth aspect of the present invention is connected to a substrate processing unit, an exhaust side space connectable to an exhaust force, and the exhaust side space through an opening, and is connected to the substrate processing unit. A liquid containing portion that contains liquid in common in both the exhaust side space and the regulated pressure side space through the opening, and the liquid contained in the liquid containing portion. A substrate processing method for a substrate processing apparatus, comprising: a water level adjusting unit that adjusts a water level of the substrate, wherein the substrate processing unit is configured to adjust a pressure of the liquid stored in the liquid storage unit and the substrate. It controls so that it may become the pressure requested | required of a process part.
この発明の第5の態様に係る記憶媒体は、コンピュータ上で動作し、基板処理を制御する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読取可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムが、実行時に、上記第4の態様に係る基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させる。 A storage medium according to a fifth aspect of the present invention is a computer-readable storage medium that operates on a computer and stores a control program for controlling substrate processing. A substrate is controlled by the computer so that the substrate processing method according to the fourth aspect is performed.
この発明によれば、排気管の圧力が変化しても、処理部の排気口付近の圧力を一定に保つことができる圧力制御機構、及びこの圧力制御機構を備え、共通の排気管に接続された処理部を複数備えていても、排気速度を一定に保つことが可能な基板処理装置とその基板処理方法、及び上記基板処理方法に従って基板処理装置を制御するプログラムを格納した記憶媒体を提供できる。 According to the present invention, even if the pressure of the exhaust pipe changes, the pressure control mechanism that can keep the pressure near the exhaust port of the processing unit constant, and the pressure control mechanism are provided, and are connected to the common exhaust pipe. Even if a plurality of processing units are provided, it is possible to provide a substrate processing apparatus capable of keeping the exhaust speed constant, a substrate processing method thereof, and a storage medium storing a program for controlling the substrate processing apparatus in accordance with the substrate processing method. .
以下、この発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。参照する図面全てにわたり、同一の部分については同一の参照符号を付す。この説明においては、この発明を半導体ウエハ(以下、単にウエハと記す)の表裏面洗浄を行う液処理装置に適用した場合について示す。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. Throughout the drawings to be referred to, the same parts are denoted by the same reference numerals. In this description, the case where the present invention is applied to a liquid processing apparatus for cleaning the front and back surfaces of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as a wafer) will be described.
図1はこの発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
基板処理装置100は、複数のウエハWを収容するウエハキャリアCを載置し、ウエハWの搬入・搬出を行う搬入出ステーション(基板搬入出部)1と、ウエハWに洗浄処理を施すための処理ステーション(液処理部)2と、制御ユニット3とを備えており、これらは隣接して設けられている。
The
搬入出ステーション1は、複数のウエハWを水平状態で収容するウエハキャリアCを載置するキャリア載置部11と、ウエハWの搬送を行う搬送部12と、ウエハWの受け渡しを行う受け渡し部13と、搬送部12および受け渡し部13が収容される筐体14とを有している。
The loading / unloading station 1 includes a
キャリア載置部11は4個のウエハキャリアCが載置可能であり、載置されたウエハキャリアCは筐体14の垂直壁部に密着された状態とされ、ウエハキャリアCの蓋が開かれることにより、その中のウエハWが搬送部12に搬入可能となっている。
The
搬送部12は、搬送機構15を有している。搬送機構15は、ウエハWを保持するウエハ保持アーム15aを有しており、さらに、このウエハ保持アーム15aをウエハキャリアCの配列方向に対する垂直方向であるY方向に移動させる機構、ウエハキャリアCの配列方向であるX方向に延在する水平ガイド17に沿って移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド(図示せず)に沿って移動させる機構、及び水平面内で回転させる機構を有している。搬送機構15は、ウエハキャリアCと受け渡し部13との間でウエハWを搬送する。
The
受け渡し部13は、受け渡しステージ19と、その上に設けられたウエハWを載置可能な載置部を複数備えた受け渡し棚20とを有しており、この受け渡し棚20を介して処理ステーション2との間でウエハWの受け渡しが行われるようになっている。
The
処理ステーション2は直方体状をなす筐体21を有する。筐体21内には、その中央上部にウエハキャリアCの配列方向であるX方向に直交するY方向に沿って延びる搬送路を構成する搬送室21aと、搬送室21aの両側に設けられた2つのユニット室21b、21cとを有している。
The
搬送室21aの内部には搬送機構24が設けられている。搬送機構24は、ウエハWを保持するウエハ保持アーム24aを有しており、このウエハ保持アーム24aをX方向に移動させる機構、搬送室21aに設けられた水平ガイド25に沿ってY方向に移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド(図示せず)に沿って移動させる機構、及び水平面内で回転させる機構を有している。搬送機構24は、各液処理ユニット22に対するウエハWの搬入出を行う。
A
ユニット室21b、21cは、複数の液処理ユニット22で共有される共有空間であり、複数の液処理ユニット22が配置される。本例ではユニット室21b、21cに、搬送室21aに沿って6基ずつ、計12基の液処理ユニット(処理部)22が水平に配列される。液処理ユニット22の一つを拡大して示した断面図を、図2に示す。
The
図2に示すように、液処理ユニット22は、ウエハWを保持するウエハ保持部4と、ウエハ保持部4に保持されたウエハWに処理液を供給する処理液供給機構5と、ウエハ保持部4の外側から下方にかけて設けられ、ウエハWに供給された処理液を回収可能なドレインカップ6と、ドレインカップ6の外側に設けられた外カップ7と、を備える。
As shown in FIG. 2, the
本例のウエハ保持部4は、水平に設けられた円板状をなす回転プレート41と、回転プレート41の裏面の中心部に接続され、下方に向かって鉛直に延びる円筒状の回転軸42とを有している。回転プレート41の中心部には円形の孔43が形成され、孔43は円筒状の回転軸42の孔44に連通されている。孔43及び孔44内には裏面側液供給ノズル45が設けられている。回転プレート41には、ウエハWの外縁を保持する保持部材46が設けられている。保持部材46は、図2中では1つのみが示されているが、例えば、3つ設けられ、互いに等間隔で配置される。保持部材46は、ウエハWが回転プレート41から浮いた状態で水平にウエハWを保持する。
The
本例の処理液供給機構5は、アルカリを含む処理液を供給する第1処理液供給部51aと、酸を含む処理液を供給する第2処理液供給部51bとを備える。
The processing
第1処理液供給部51aは、アルカリを含む処理液を吐出するノズル52aを備える。アルカリを含む処理液の一例は、アルカリとしてアンモニアを含む処理液である。より詳しい一例は、過酸化水素水、及び/又は水に、アルカリであるアンモニアを混合したアルカリ性処理液、あるいはこれら洗浄液に類似した洗浄液を挙げることができる。ノズル52aは第1スキャンアーム53aの先端部分に取り付けられている。第1スキャンアーム53aはシャフト54aに接続されており、シャフト54aを回動させることで、先端部分に取り付けられたノズル52aを、ウエハ保持部4の外側にある待機位置とウエハWの上方の処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト54aは上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてシャフト54aを昇降させると、ノズル52aの吐出位置(高さ)を調節することもできる。
The 1st process
第2処理液供給部51bは、酸を含む処理液を吐出するノズル52bを備える。酸を含む処理液の一例は酸として弗酸を含む処理液である。より詳しい一例は、酸である弗酸を水等で希釈した酸性処理液、例えば、希弗酸である。ノズル52bも、ノズル52aと同様にスキャンアーム、本例では第2スキャンアーム53bの先端部分に取り付けられている。本例の第2スキャンアーム53bは、第1スキャンアーム53aよりも低い位置にある。第2スキャンアーム53bはシャフト54bに接続され、シャフト54bを回動させることで、ノズル52bを、待機位置と処理位置との間でスキャンさせることが可能になっている。さらに、シャフト54bも上下方向の昇降駆動が可能であり、例えば、処理位置においてノズル52bの吐出位置(高さ)を調節することもできる。
The 2nd process
本例のドレインカップ6は、筒状をなす外周壁61と、外周壁61の下端部から内側に向かって延びる内側壁62とを有し、外周壁61と内側壁62とによって規定された環状の空間を、処理液を回収し、収容する液収容部63としている。液収容部63は、回収した処理液を排液する排液管64に接続されている。排液管64は、処理液を回収処理する処理液回収機構200に接続される。また、液収容部63の下方には、ウエハ保持部4下の空間に連通する環状の空間が形成されている。この環状の空間は排気空間65となっており、排気空間65は、排気管66に接続されている。排気管66は、圧力制御機構300を介して排気用力、例えば、工場の排気用力設備に接続される排気管に接続される。
The
本例の外カップ7は円筒状の外側壁71を備え、外側壁71からウエハ保持部4の下方に延び、ドレインカップ6よりも回転軸42側の部分に内側壁72を備えている。本例では、外側壁71と内側壁72との間の空間にドレインカップ6が収容される構造となっている。外カップ7はベースプレート8の上に取り付けられている。
The outer cup 7 in this example includes a cylindrical
外カップ7上には、ウエハW、ウエハ保持部4、処理液供給機構5、ドレインカップ6、及び外カップ7の上方を覆うようにケーシング9が設けられている。ケーシング9の上部には図示せぬファン・フィルター・ユニット(FFU)からの清浄空気を、ケーシング9の側部に設けられた導入口91を介して導入する気流導入部92が設けられている。気流導入部92は、ウエハ保持部4に保持されたウエハWに、清浄空気をダウンフローで供給する。供給された清浄空気は、上述した排気管66を介して排気される。
On the outer cup 7, a casing 9 is provided so as to cover the wafer W, the
ケーシング9の側部には、さらに、基板搬入出口93が形成されている。ウエハWは、基板搬入出口93を介してケーシング6の内部に対して搬入出される。
A substrate loading / unloading
図1に戻り、基板処理装置100を制御する制御ユニット3は、コンピュータであるプロセスコントローラ31と、プロセスコントローラ31に接続されたユーザーインターフェース32と、同じくプロセスコントローラ31に接続された記憶部33とを備えている。
Returning to FIG. 1, the control unit 3 that controls the
ユーザーインターフェース32は、オペレーターが、基板処理装置100を管理するコマンドの入力操作等を行うキーボードや、基板処理装置100の稼働状況等を可視化して表示するディスプレイ等を有する。
The
記憶部33は、基板処理装置100で実行される処理を、プロセスコントローラ31の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じた処理を基板処理装置100に実行させたりするプログラム、即ちレシピが格納される。レシピは記憶部33の中の記憶媒体に記憶される。記憶媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体であり、ハードディスクや半導体メモリであっても良いし、CD−ROM、DVD、フラッシュメモリ等の可搬性のものであっても良い。任意のレシピは、ユーザーインターフェース32からの指示等にて記憶部33から読み出され、プロセスコントローラ31に実行させることで、プロセスコントローラ31の制御下で、基板処理装置100による基板処理が行われる。レシピは、例えば、専用回線を介して他の装置から適宜伝送させることも可能である。
The
図3は、液処理ユニット22が並んだ状態の一例を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a state in which the
図3に示すように、圧力制御機構300は、液処理ユニット(処理部)22ごとに取り付けられている。図3においては、6基の液処理ユニット22−1乃至22−6が示され、これら6基の液処理ユニット22−1乃至22−6各々に、圧力制御機構300−1乃至300−6が設けられている。
As shown in FIG. 3, the
圧力制御機構300−1乃至300−6は、6基の液処理ユニット22−1乃至22−6の排気管66−1乃至66−6に、例えば、処理部側排気管310−1乃至310−6を介して接続されている。圧力制御機構300−1乃至300−6は、さらに排気側排気管330−1乃至330−6に接続され、排気側排気管330−1乃至330−6は、開閉弁340−1乃至340−6を介して排気用力、例えば、工場の排気用力設備に接続される共通排気管350に接続されている。本例では、共通排気管350は、有機系(350a)、アルカリ系(350b)、及び酸系(350c)の3本に分かれており、それぞれ開閉弁340−1乃至340−6を介して排気側排気管330−1乃至330−6に接続される。 The pressure control mechanisms 300-1 to 300-6 are connected to the exhaust pipes 66-1 to 66-6 of the six liquid processing units 22-1 to 22-6, for example, the processing unit side exhaust pipes 310-1 to 310-. 6 is connected. The pressure control mechanisms 300-1 to 300-6 are further connected to the exhaust side exhaust pipes 330-1 to 330-6, and the exhaust side exhaust pipes 330-1 to 330-6 are connected to the on-off valves 340-1 to 340-6. The exhaust power is connected to a common exhaust pipe 350 connected to the exhaust power equipment of the factory, for example. In this example, the common exhaust pipe 350 is divided into an organic system (350a), an alkali system (350b), and an acid system (350c), and exhausts through the on-off valves 340-1 to 340-6, respectively. It is connected to the side exhaust pipes 330-1 to 330-6.
図4は、圧力制御機構の一例を示す断面図である。 FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of the pressure control mechanism.
図4に示すように、一例に係る圧力制御機構300aは、液体326を収容する液体収容部321を備える。液体収容部321は、排気用力、例えば、工場の排気用力設備に接続可能な排気側空間325と、圧力が調節される被調圧部に接続可能な被調圧側空間324とを有する。被調圧部の一例は基板処理部である。基板処理部は、本例では液処理ユニット22に対応する。被調圧側空間324は、本例では処理部側排気管310に接続され、排気側空間325は、本例では排気側排気管330に接続される。排気側空間325と被調圧側空間324とは、本例では仕切り部材323を用いて仕切りつつ、仕切り部材323に形成されている開孔322を介して連通される。液体収容部321は、排気側空間325と被調圧側空間324との双方に開孔322を介して液体326を共通に収容する。
As illustrated in FIG. 4, the
圧力制御機構300aは、液体収容部321に収容された液体326の水位を調節して被調圧部、本例では液処理ユニット22の内部の圧力を制御する。例えば、液体326の水位を上げると、排気側空間325と被調圧側空間324とを連通させる開孔322の面積が減少し、反対に下げると開孔322の面積が増加する。このように開孔322の面積増減を利用し、排気側空間325と被調圧側空間324との間に異なった圧力損失を発生させることで、被調圧部、本例では液処理ユニット22の内部の圧力を制御する。
The
例えば、図5Aに示すように水位h0を下げて排気側空間325と被調圧側空間324とを連通させる開孔322の面積を増加させると、圧力損失が小さくなる。従って、排気側空間325の圧力P1と被調圧側空間324の圧力P2との圧力差ΔPを小さくできる。液処理ユニット22内部の圧力は、例えば、大気圧よりも低い負圧とされるが、圧力差ΔPを小さくすれば、液処理ユニット22内部を強めの負圧に制御できる。
For example, as shown in FIG. 5A, if the water level h0 is lowered to increase the area of the
反対に、図5Bに示すように水位h0を上げて排気側空間325と被調圧側空間324とを連通させる開孔322の面積を減少させると、圧力損失が大きくなって圧力差ΔPが大きくなる。圧力差ΔPを大きくすれば、圧力P2を、図5Aに示す状態に比較して高くすることができる。従って、液処理ユニット22内部を図5Aに示す状態に比較して弱めの負圧に制御できる。
On the other hand, as shown in FIG. 5B, when the area of the
このような圧力制御機構300aによれば、液体収容部321に収容された液体326の水位を調節することで、被調圧部の圧力を制御できる。また、収容される液体326の一例は純水であるが、水位を調節できる液体、もしくは液状のものであれば、純水以外でも使用することができる。
According to such a
液体326の水位を調節するために、本例では、水位調節部360を備えている。水位調節部360は、被調圧部に要求される圧力に応じて液体326の水位を調節する。被調圧部、本例では液処理ユニット22内部に要求される圧力は、例えば、レシピに書き込まれている処理に応じた圧力情報もしくは処理時の排気速度等の圧力に関係する情報、あるいはオペレーターが入力した圧力情報等に基づけば良い。これらの情報に従って、例えば、制御ユニット3は水位調節部360に対して調節命令を発行する。水位調節部360は、上記調節命令を受領することで、被調圧部の圧力が上記情報に応じた圧力となるように液体326の水位を調節する。
In order to adjust the water level of the liquid 326, a water
さらに、本例では、圧力測定部370を備えている。圧力測定部370は、被調圧部の圧力を測定する。本例の水位調節部360は、圧力測定部370で測定された圧力を参照し、被調圧部の圧力が要求される圧力となるように液体326の水位を調節する。例えば、水位調節部360は、圧力測定部370で測定された圧力を参照し、被調圧部の圧力が要求される圧力に足らない場合には液体326の水位を上げ、要求される圧力を超えている場合には液体326の水位を下げる。被調圧部の圧力が要求される圧力、もしくは要求される圧力と同等の圧力になれば、水位調節部360は水位の上げ下げを止め、水位を安定させる。
Furthermore, in this example, a
なお、圧力測定部370は被調圧部の圧力を測定するが、被調圧部の圧力を直接的に測定する必要は必ずしもない。圧力測定部370は、例えば、被調圧部の圧力制御のために必要となる圧力情報が得られる箇所に備えられれば良い。本例では、一例として、圧力測定部370を、処理部側排気管310内部に備えている。本例では、液処理ユニット22の排気管66に接続される処理部側排気管310の圧力を測定することで、液処理ユニット22内部の圧力を間接的に知る。本例の水位調節部370は、処理部側排気管310の圧力を参照して、液処理ユニット22内部の圧力が要求される圧力となるように液体326の水位を調節する。
Note that the
さらに、本例では液体収容部321に、液体326の最大水位を制限する水位制限用排水部380を備えている。本例では、水位制限用排水部380を、液体収容部321の側部に設けており、例えば、図4に示すように、開放状態のまま、ドレインに接続される。液体326の水位h0が水位制限用排水部380に達すると、液体326が水位制限用排水部380からあふれる。このようにして水位制限用排水部380は、液体326の最大水位を制限する。液体326の水位が、例えば、処理部側排気管310の取り付け位置、又は排気側排気管330の取り付け位置を超えてしまうと、液体326が処理部側排気管310、又は排気側排気管330に流れ込んでしまう。このような事情を防ぎたい場合には、例えば、処理部側排気管310の取り付け位置、及び排気側排気管330の取り付け位置よりも下に水位制限用排水部380を設けて、最大水位を規定するようにすれば良い。
Furthermore, in this example, the
また、図6には、水位調節部360の構成の一例が示されている。一例に係る水位調節部360は、液体326を液体収容部321に注水する注水部361と、液体326を液体収容部321から排水する排水部362とを備えている。本例の注水部361は、開閉弁363と流量調節バルブ364とを含み、液体、本例では純水(DIW)を液体収容部321の側部から注水する。また、本例の排水部362は開閉弁365と流量調節バルブ366とを含み、注水された純水を液体収容部321の底部から排水する。水位を上げたい場合には、注水部361の開閉弁363を開き、流量調節バルブ364で注水流量を調節して純水を液体収容部321にその側部から注水すれば良い。水位を下げたい場合には排水部362の開閉弁365を開き、流量調節バルブ366で排水流量を調節して純水を液体収容部321の底部から排水すれば良い。これらの注水部361、排水部362は、例えば、制御ユニット3で制御され、例えば、圧力測定部370で測定された圧力を参照し、注水、又は排水することで液体326の水位を調節する。
FIG. 6 shows an example of the configuration of the water
このように圧力制御機構300aによれば、液処理ユニット(処理室)等の圧力調節が為される被調圧部の圧力を、調圧バルブのように開度の調節といった機械的で複雑な機構を用いた方法ではなく、水位の調節といった簡易な方法で調節制御することができる。
As described above, according to the
また、近時の洗浄処理は、酸性薬液とアルカリ性薬液等、異なった薬液を使用しながら行われるようになってきている。しかし、薬液ごとに、処理室内の適切な圧力が異なる。例えば、薬液の温度は、常温のもの、あるいは温度が高いもの等様々である。薬液の温度が高い場合には、例えば、気化物が発生しやすいので処理室内は強めの負圧としたほうが適切であったり、薬液が常温の場合には弱めの負圧が適切であったりする。 In addition, recent cleaning treatments have been performed while using different chemical solutions such as acidic chemical solutions and alkaline chemical solutions. However, the appropriate pressure in the processing chamber differs for each chemical solution. For example, the temperature of the chemical solution is various such as normal temperature or high temperature. When the temperature of the chemical solution is high, for example, vaporization is likely to occur, so it is appropriate to use a higher negative pressure in the processing chamber, or a lower negative pressure is appropriate when the chemical solution is at room temperature. .
このような圧力の調節においても、水位の調節といった簡易な方法で調節制御することができる。 Even in such pressure adjustment, adjustment control can be performed by a simple method such as water level adjustment.
また、圧力制御機構300aは、液体326を圧力制御に用いるので、調圧バルブを用いた圧力制御に比較して排気用力の揺らぎに強い、という利点も得ることができる。
In addition, since the
例えば、図3に示したように、排気用力は、複数の被調圧部、本例では複数の液処理ユニット22(22−1乃至22−6)に接続される。液処理ユニット22の稼働状況はまちまちであり、例えば、一基しか稼働していないときもあれば、六基全てが稼働しているときもある。このため、排気用力に接続された、例えば、排気側排気管330の圧力P1は、液処理ユニット22の稼働状況に応じて揺らいでいる。圧力P1が揺らげば圧力P2も揺らぐ。このような揺らぎはわずかではある。しかしながら、わずかな揺らぎであっても、液処理ユニット22で処理されている被処理基板にとっては、例えば、品質向上を妨げる、あるいは歩留り向上を妨げる要因となり得る。このような圧力P1の揺らぎを、圧力制御機構300aは、例えば、以下のようなメカニズムで吸収することができる。
For example, as shown in FIG. 3, the exhaust force is connected to a plurality of pressure-adjusted parts, in this example, a plurality of liquid processing units 22 (22-1 to 22-6). The operation status of the
排気側空間325の圧力P1と被調圧側空間324の圧力P2との関係は、下記(1)式で表すことができる。
The relationship between the pressure P1 in the
P2 = P1 + ΔP …(1)
(1)式に示すように、圧力P2は圧力P1よりも圧力差ΔPだけ高い。この状態では、排気側空間325における水位h1と、被調圧側空間324における水位h2とは変わる。水位h1、h2は、圧力P1、P2、及び液体326の水頭圧によって決まる。これを図7Aに示す。
P2 = P1 + ΔP (1)
As shown in the equation (1), the pressure P2 is higher than the pressure P1 by the pressure difference ΔP. In this state, the water level h1 in the
図7Aは誇張して図示しているが、圧力P2は圧力P1よりも高いから、水位h2は水位h1よりも低くなる。水位h1、水位h2は、圧力P1、P2、及び液体326の水頭圧が釣り合ったところで安定する。 Although FIG. 7A shows exaggeratedly, since the pressure P2 is higher than the pressure P1, the water level h2 becomes lower than the water level h1. The water level h1 and the water level h2 are stabilized when the pressures P1 and P2 and the head pressure of the liquid 326 are balanced.
排気用力が揺らいで図7Aに示す状態よりも圧力P1が下がったとする。圧力P1が下がれば、(1)式から圧力P2も下がる。圧力P2は圧力P1の変動に関わらず安定させたい。圧力P1が下がっても圧力P2が下がらないようにするには、(1)式に示すように、圧力差ΔPを上げればよい。 It is assumed that the pressure P1 is lower than the state shown in FIG. If pressure P1 falls, pressure P2 will also fall from a formula (1). The pressure P2 is desired to be stabilized regardless of the fluctuation of the pressure P1. In order to prevent the pressure P2 from decreasing even if the pressure P1 decreases, the pressure difference ΔP may be increased as shown in the equation (1).
圧力差ΔPを上げる制御であるが、圧力制御機構300aによれば、図7Bに示すように、圧力P1が下がると、排気側空間325における水位h1が自動的に上昇する。液体326は開孔322を介して液体収容部321に共通に収容されているから、水位h2は反対に下がる。圧力P1の低下によって変化した水位h1、水位h2は、変化した圧力P1、P2、及び液体326の水頭圧が釣り合ったところで止まる。そして、今、水位h1が上昇したので、液体326により塞がれる開孔322の数が増える。つまり、開孔322の面積が減る。開孔322の面積が減ることで圧力損失が上がる。よって、圧力差ΔPが上がり、圧力P1が下がった場合でも、圧力P2は下がらないように自動的に制御できる。
Although the control is to increase the pressure difference ΔP, according to the
さらに、排気用力が揺らいで図7Bに示す状態から圧力P1が上がった場合には、図7Cに示すように、圧力P1の上昇に伴って水位h1が自動的に下降するので、開孔322の面積が増える。開孔322の面積が増えることで圧力損失が下がって圧力差ΔPが下がる。このようにして、圧力P1が上がった場合にも、圧力P2が上がらないように自動的に制御できる。
Furthermore, when the pressure P1 rises from the state shown in FIG. 7B due to fluctuations in the exhaust force, the water level h1 automatically falls as the pressure P1 rises as shown in FIG. 7C. Increases area. As the area of the
このように圧力制御機構300aによれば、排気用力の揺らぎに伴って排気側空間325の圧力P1が揺らいだとき、この揺らぎに応じて、排気側空間325と被調圧側空間324との間の圧力損失が揺らぐ。このため、排気側空間325の圧力P1が揺らいでも、圧力P2は揺らぎ難くなる、という利点を得ることができる。
As described above, according to the
また、圧力制御機構300aは、液体326を圧力制御に用いるので、ミストトラップとしても利用することができる。
Moreover, since the
例えば、図8に示すように、圧力制御機構300aは、圧力制御に液体326を利用する。このため、液処理ユニット22から飛散してきたミスト400を、液体326中にトラップすることも可能である。
For example, as shown in FIG. 8, the
このように圧力制御機構300aは、液体収容部321にミスト400をトラップすることも可能であるので、排気側排気管330や共通排気管350を汚れ難い構造にできる。よって、排気側排気管330や共通排気管350の定期洗浄の頻度を抑制できる、という利点も得ることができる。
As described above, the
上記一例に係る圧力制御機構300aでは、排気管を水平方向から液体収容部321に接続したが、排気管を垂直方向から液体収容部321に接続することもできる。このような例を他例として説明する。
In the
図9は、圧力制御機構の他例を示す断面図である。 FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of the pressure control mechanism.
図9に示すように、他例に係る圧力制御機構300bは、処理部側排気管310が、被調圧空間324に収容された液体326の液面に対して垂直な方向成分を有して液体収容部321に接続されている。
As shown in FIG. 9, in the
このように、処理部側排気管310は、被調圧空間324に収容された液体326の液面に対して垂直な方向成分を有して接続することも可能である。この場合には、例えば、処理部側排気管310から飛散してきたミスト400を、液体326に直接に落とすことができ、ミスト400をより良くトラップできる、という利点を得ることができる。
In this way, the processing unit
また、被調圧側空間324の上方に、排気側排気管310からの気流を液体326の液面上に導くガイド327を設けるようにしても良い。ガイド327を設けることで、ミスト400を、より良く処理部側収容部324の液体326に落とすことができる。
Further, a
なお、本例では、ガイド327を、仕切り部材323が被調圧側空間324の液体326の液面に対して垂直方向に形成されていることを利用し、仕切り部材323の上部、即ち、処理部側排気管310の接続位置の付近において、開孔322を作らない部分を設けることで実現している。
In this example, the
さらに、図9に示すように、排気側空間325に隣接してこの排気側空間325に連通される排気室328を設けるようにしても良い。排気室328には液体326が収容されないので、排気側排気管330を排気室327に接続する、例えば、排気室327の底部に垂直方向に接続することができる。例えば、このような排気室328を備えておくと、液体収容部321の側部に、排気側排気管330を水平方向から接続する構成に比較して平面面積を小さくでき、圧力制御機構をコンパクトにできる、という利点を得ることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 9, an exhaust chamber 328 communicating with the
以上、この発明を一実施形態により説明したが、この発明は上記実施形態に限定されることなく種々変形可能である。また、この発明の実施形態は、上記実施形態が唯一の実施形態でもない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by one Embodiment, this invention can be variously deformed, without being limited to the said embodiment. Moreover, the embodiment of the present invention is not the only embodiment.
例えば、一実施形態においては開孔322を、例えば、メッシュ状、又は水平方向に複数のスリット状のものを例示したが、例えば、垂直方向に複数、又は一本のスリット状の開孔としても良い。要するに、開孔322は、排気側空間325と被調圧側空間324との双方に開孔322を介して液体326を共通に収容でき、かつ、液体326の水位を調節することで開孔322の面積を変えることができれば、如何なる形状でも良い。
For example, in the embodiment, the
また、一実施形態においては排気側空間325と被調圧側空間324とを仕切り部材323を用いて仕切るようにしていたが、排気側空間325と被調圧側空間324とが形成されるように、液体収容部321を一体成型するようにしても良い。
In one embodiment, the
また、一実施形態においてはウエハの表裏面洗浄を行う洗浄処理装置を例にとって示したが、本発明はこれに限らず、表面のみまたは裏面のみの洗浄処理を行う洗浄処理装置であってもよく、また、洗浄処理に限らず、他の液処理であっても構わない。 Further, in the embodiment, the cleaning processing apparatus for cleaning the front and back surfaces of the wafer has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the cleaning processing apparatus may perform cleaning processing for only the front surface or only the back surface. Further, the liquid treatment is not limited to the cleaning treatment, and other liquid treatment may be used.
さらに、上記実施形態では被処理基板として半導体ウエハを用いた場合について示したが、液晶表示装置(LCD)用のガラス基板に代表されるフラットパネルディスプレイ(FPD)用の基板等、他の基板に適用可能であることは言うまでもない。 Furthermore, in the above embodiment, a case where a semiconductor wafer is used as a substrate to be processed has been described. Needless to say, it is applicable.
22…液処理ユニット(被調圧部)、300…圧力制御機構、321…液体収容部、322…開孔、324…被調圧側空間、325…排気側空間、326…液体、360…水位調節部、370…圧力測定部、380…水位制限用排水部。
DESCRIPTION OF
Claims (15)
前記被調圧部に要求される圧力に応じて、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、
を具備することを特徴とする圧力制御機構。 An exhaust side space that can be connected to the exhaust force, and a regulated pressure side space that communicates with the exhaust side space via an opening and that can be connected to a regulated pressure part whose pressure is regulated; A liquid storage portion for storing liquid in common through the opening in both the pressure-controlled space;
A water level adjusting unit that adjusts a water level of the liquid stored in the liquid storage unit according to a pressure required for the pressure-adjusted unit;
A pressure control mechanism comprising:
前記水位調節部が、前記圧力測定部で測定された圧力を参照し、前記被調圧部の圧力が要求される圧力となるように前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節することを特徴とする請求項1に記載の圧力制御機構。 A pressure measurement unit for measuring the pressure of the pressure-regulated unit,
The water level adjustment unit refers to the pressure measured by the pressure measurement unit, and adjusts the water level of the liquid stored in the liquid storage unit so that the pressure of the pressure-adjusted unit becomes a required pressure. The pressure control mechanism according to claim 1.
前記基板処理部の圧力を制御する圧力制御機構と、を備え、
前記圧力制御機構が、
排気用力に接続可能な排気側空間、及びこの排気側空間に開孔を介して連通され、前記基板処理部に接続される被調圧側空間を有し、前記排気側空間と前記被調圧側空間との双方に前記開孔を介して液体を共通に収容する液体収容部と、
前記基板処理部に要求される圧力に応じて、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節する水位調節部と、
を具備することを特徴とする基板処理装置。 A substrate processing unit;
A pressure control mechanism for controlling the pressure of the substrate processing unit,
The pressure control mechanism is
An exhaust side space connectable to the exhaust force, and a pressure-controlled side space connected to the exhaust side space through an opening and connected to the substrate processing unit, the exhaust side space and the pressure-controlled side space And a liquid storage part for storing the liquid in common through the opening in both
A water level adjusting unit that adjusts a water level of the liquid stored in the liquid storage unit according to a pressure required for the substrate processing unit;
A substrate processing apparatus comprising:
前記複数の圧力制御機構の複数の排気側空間が共通の排気用力に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。 A plurality of the substrate processing unit and the pressure control mechanism for controlling the pressure of the substrate processing unit,
4. The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein a plurality of exhaust side spaces of the plurality of pressure control mechanisms are connected to a common exhaust force.
前記水位調節部が、前記圧力測定部で測定された圧力を参照し、前記基板処理部の圧力が要求される圧力となるように前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節することを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の基板処理装置。 A pressure measuring unit for measuring the pressure of the substrate processing unit,
The water level adjustment unit refers to the pressure measured by the pressure measurement unit, and adjusts the water level of the liquid stored in the liquid storage unit so that the pressure of the substrate processing unit becomes a required pressure. The substrate processing apparatus according to claim 3 or 4, wherein
前記液体を前記液体収容部に注水する注水部と、
前記液体を前記液体収容部に排水する排水部と、を備えることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の基板処理装置。 The water level adjuster is
A water injection part for injecting the liquid into the liquid container;
The substrate processing apparatus according to claim 3, further comprising a drainage unit that drains the liquid into the liquid storage unit.
前記排気室が、前記排気用力に接続可能になっていることを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の基板処理装置。 An exhaust chamber which is adjacent to the exhaust side space and communicates with the exhaust side space;
The substrate processing apparatus according to claim 3, wherein the exhaust chamber is connectable to the exhaust force.
前記基板処理部の圧力を、前記液体収容部に収容された前記液体の水位を調節し、前記基板処理部に要求される圧力となるように制御することを特徴とする基板処理方法。 A substrate processing unit, an exhaust side space connectable to the exhaust force, and a pressure-controlled side space connected to the exhaust side space through an opening and connected to the substrate processing unit, and the exhaust side space A substrate comprising: a liquid container that commonly accommodates liquid in both the pressure-controlled side space through the opening; and a water level adjuster that adjusts the water level of the liquid contained in the liquid container. A substrate processing method for a processing apparatus, comprising:
A substrate processing method, wherein the pressure of the substrate processing unit is controlled so as to be a pressure required for the substrate processing unit by adjusting a water level of the liquid stored in the liquid storage unit.
前記基板処理部の圧力を参照し、前記基板処理部の圧力が前記要求される圧力となるように前記液体の水位を調節することを特徴とする請求項13に記載の基板処理方法。 Measure the pressure of the substrate processing unit,
The substrate processing method according to claim 13, wherein the water level of the liquid is adjusted so that the pressure of the substrate processing unit becomes the required pressure with reference to the pressure of the substrate processing unit.
前記制御プログラムが、実行時に、請求項13又は請求項14に記載の基板処理方法が行われるように、コンピュータに前記基板処理装置を制御させることを特徴とするコンピュータ読取可能な記憶媒体。 A computer-readable storage medium that operates on a computer and stores a control program for controlling substrate processing,
15. A computer-readable storage medium that causes a computer to control the substrate processing apparatus so that the substrate processing method according to claim 13 or 14 is performed when the control program is executed.
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