JP6774327B2 - 洗浄薬液供給装置、洗浄ユニット、及びプログラムを格納した記憶媒体 - Google Patents
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Description
特許文献2には、ロール洗浄部材で基板の表面をスクラブ洗浄する洗浄装置が記載されている。この洗浄装置では、別々の流路で供給される洗浄薬液及びDIW(De−Ionized Water)を別々のノズルから基板表面に供給する。
特許文献3には、洗浄装置と洗浄薬液供給装置とを有する洗浄ユニットが記載されている。この洗浄ユニットでは、DIW及び洗浄薬液の流量をDIWCLC111及び薬液CLC113でそれぞれ調整し、調整後のDIW及び薬液を混合器115で混合し、この混合部115から希釈後の薬液を洗浄装置200の上面洗浄部222及び下面洗浄部223に供給する。
特許文献4には、洗浄装置と洗浄薬液供給装置とを有する洗浄ユニットが記載されている。この洗浄ユニットでは、第1薬液を洗浄装置200に供給する場合、DIW及び薬液の流量をDIWCLC110及び薬液CLC120でそれぞれ調整し、調整後のDIW及び薬液を混合器72で混合し、希釈後の薬液を洗浄装置200に供給する。一方、第2薬液を洗浄装置200に供給する場合、DIW及び薬液の流量をDIWCLC110及び薬液CLC130でそれぞれ調整し、調整後のDIW及び薬液を混合器73で混合し、希釈後の薬液を洗浄装置200に供給する。
また、基板の各面の何れか一方のみに薬液を供給する場合には、洗浄装置内の各流路に開閉弁を設けて薬液の流通及び遮断を制御する必要がある。
また、近年、工場内の複数の装置に共通の供給源から薬液及び/又はDIWを供給することが行われており、装置の設置場所によっては、洗浄薬液供給装置に供給される薬液及
び/又はDIWの圧力が低い場合がある。このように、洗浄薬液供給装置への薬液及び/又はDIW供給圧力が低い場合、従来の構成の洗浄薬液供給装置及び洗浄装置内の流路及び構成の圧損のままでは、基板に対して十分な流量の薬液を供給できない可能性がある。
例えば、従来の洗浄ユニットでは、基板の各面に薬液及び又はDIWを供給する場合、共通の流路から基板の各面側にそれぞれ流路を分岐させ、一方の流路に絞りを設けて流量を調整している。洗浄薬液供給装置への薬液及び/又はDIW供給圧力が低い場合、絞りの部分での圧損によって基板に対して十分な流量の薬液を供給できない可能性がある。
本発明の目的は、上述した課題の少なくとも一部を解決することである。
また、第1及び第2薬液制御部からそれぞれ薬液を出力する構成であるため、第1及び第2薬液制御部内又は第1及び第2薬液制御部に関連して弁を設ければ、第1及び第2薬液制御部の何れかからの薬液の出力を停止することができる。よって、洗浄薬液供給装置内の制御によって、基板の上面又は下面の何れか一方のみに薬液を供給することが可能である。従って、基板の第1面及び第2面の何れか一方のみに薬液を供給するために、洗浄装置内に追加の弁等を設置する必要がない。
また、第1及び第2薬液制御部がそれぞれの薬液の流量を制御できるため、共通の流路から薬液を基板の各面側に分岐させる場合のように、絞りを使用して流量を調整する必要がない。従って、薬液及び希釈水が、洗浄薬液供給装置及び洗浄装置の流路上で受ける圧損が低減され、洗浄装置への薬液の流量の低下を抑制ないし防止することができる。例えば、洗浄薬液供給装置への薬液及び/又は希釈水の供給圧力(入力圧力)が低い場合であっても、基板の各面に供給する薬液の流量の低下を抑制ないし防止することができる。
形態2によれば、流量計と流量制御弁とを備える流量制御部を使用することによって、コンピュータ等の制御部からの信号によって薬液及び/又は希釈水の流量を簡易かつ正確に制御することが可能である。例えば、基板の各面側への薬液の流量を絞りで制御する場合と比較して、流路上の圧損を低減することができる。また、絞りの開度を手動で調整する場合に比較すると、流量計と流量制御弁とを備える流量制御部では、流量の制御を自動的に行える点で有利である。
形態3によれば、超音波流量計を使用することにより、差圧式流量計(オリフィス流量計)を使用する場合に比較して、流量計における圧損を小さくすることができる。この構成では、流路上の圧損を低減して基板に供給できる流量の低下を抑制することができるので、洗浄薬液供給装置への薬液及び/又は希釈水の供給圧力が低い場合に、特に有利である。
形態4によれば、モータによって流量制御弁の開度を変更することにより、迅速かつ正確に流量制御弁の開度を調整することができる。
形態5によれば、第1薬液制御部からの希釈後の薬液の出力をサックバック弁ユニットによって流通/停止することができる。サックバック弁ユニットによれば、第1薬液制御部からの出力を遮断する際に、ノズルからの液だれを抑制ないし防止することができる。
形態6によれば、同一の薬液供給源からの薬液を第1及び第2薬液制御部に導入し、第1及び第2薬液制御部で独立に流量及び濃度を制御した薬液をそれぞれ、基板の第1面及び第2面に供給することによって、基板の第1面及び第2面に供給する薬液の流量及び濃度を独立に制御することができる。
また、第1及び第2薬液制御部からそれぞれ薬液を出力する構成であるため、第1及び第2薬液制御部内又は第1及び第2薬液制御部に関連して弁を設ければ、第1及び第2薬液制御部の何れかからの薬液の出力を停止することができる。よって、洗浄薬液供給装置内の制御によって、基板の第1面及び第2面の何れか一方のみに薬液を供給することが可能である。従って、基板の第1面及び第2面の何れか一方のみに薬液を供給するために、洗浄装置内に追加の弁等を設置する必要がない。
また、第1及び第2薬液制御部がそれぞれの薬液の流量を制御できるため共通の流路から薬液を基板の第1面側及び第2面側に分岐させる場合のように、絞りを使用して流量を調整する必要がない。従って、薬液及び希釈水が、洗浄薬液供給装置及び洗浄装置の流路上で受ける圧損が低減され、洗浄装置への薬液の流量の低下を抑制ないし防止することができる。例えば、洗浄薬液供給装置への薬液及び/又は希釈水の供給圧力が低い場合であっても、基板の第1面及び第2面に供給する薬液の流量の低下を抑制ないし防止することができる。
基板の下面に薬液を供給する第2薬液制御部から洗浄を待機する基板に薬液を供給することによって、待機する基板に薬液を供給するための別途の構成を省略することができ、流体回路の構成を簡易にすることができる。
また、第1及び第2薬液制御部からそれぞれ薬液(希釈後の薬液)を出力する構成であるため、第1及び第2薬液制御部の何れかからの薬液の出力を停止することができる。
また、第1及び第2薬液制御部がそれぞれの薬液の流量を制御できるため、共通の流路から薬液を分岐させる場合のように、絞りを使用して流量を調整する必要がない。従って、薬液及び希釈水が、洗浄薬液供給装置及び洗浄装置の流路上で受ける圧損が低減され、洗浄装置への薬液の流量の低下を抑制ないし防止することができる。
クス120と、第2薬液希釈ボックス130と、複数の薬液ユーティリティボックス50は、ケース101内に収納される。第1薬液希釈ボックス120及び第2薬液希釈ボックス130は、薬液と、希釈水とを混合し、流量及び濃度を調整した薬液(希釈後の薬液)を生成する。希釈水は、DIW(De−Ionized Water)、その他の希釈媒体である。以下の説明では、希釈水は、DIWであるとして説明するが、希釈水はDIW以外の希釈媒体であってもよい。洗浄薬液供給装置100において、薬液ユーティリティボックス50は、薬液供給源20からの薬液を洗浄薬液供給装置100に導入するための構成である。図示の例では、6つの薬液ユーティリティボックス50が洗浄薬液供給装置100に設けられているが、これは一例であり、洗浄装置200の仕様に応じて薬液ユーティリティボックス50の数は適宜変更される。
LC(Closed Loop Controller)は、図3に示すような閉ループ制御装置からなる流量制御弁ユニットであり、詳細は後述する。第1薬液CLC121は、薬液ユーティリティボックス50からの薬液の流量を制御し、出力する。第1DIWCLC122は、レギュレータ60からのDIWの流量を制御し、出力する。第1薬液CLC121の出力部は、配管83に接続されている。第1DIWCLC122の出力部は、配管93に接続されている。配管83及び配管93は、配管85に合流する。配管83、配管93、配管85の合流点が、混合部123を構成する。混合部123は、第1薬液CLC121で流量が制御された薬液と、第1DIWCLC122が流量が制御されたDIWとを混合し、所望の流量及び濃度の薬液(希釈後の薬液)を出力する。制御装置110からの信号によって第1薬液CLC121及び第1DIWCLC122で設定される薬液及びDIWの流量に応じて、希釈後の薬液の流量及び濃度が決定される。
なお、ここでは、流量計、流量制御弁、及び制御部を含む流量制御弁ユニット(CLC)を例示するが、これらの一部又は全部を別体で設けても良い。例えば、流量計1212と流量制御弁1211とを別体で設け、制御部1213に代えて(又は制御部1213を介して)、制御装置110が流量計1212からの検出値に基づいて流量制御弁1211を制御し、流量を制御するようにしてもよい。制御装置110は、適宜、他の駆動回路を介して流量制御弁1211を制御してもよい。
希釈ボックス120の制御とは独立に、薬液及びDIWの流量をそれぞれ制御する。第2薬液希釈ボックス130の入力部は、配管80、配管82を介して薬液ユーティリティボックス50に接続されるとともに、配管90、配管92を介してレギュレータ60に接続されている。第2薬液希釈ボックス130の出力部は、配管95を介して、洗浄装置200の洗浄部210のノズル212に接続されるとともに、配管96を介して、洗浄装置200の待機部230のノズル(図示せず)に接続されている。
配置される場合には、第1面及び第2面は鉛直方向に延びる面である。
1又は複数のノズル211は、基板Wの上方に配置され、基板Wの上面に向けて薬液(希釈後の薬液)を噴射する。ノズル211は、配管85を介して、洗浄薬液供給装置100の第1薬液希釈ボックス120の出力に接続されており、第1薬液希釈ボックス120で所望の流量及び濃度に調整された薬液(希釈後の薬液)の供給を受ける。一部又は全部のノズル211は、流路上の圧損を低減するために、低圧損タイプのノズル(例えば、フラットタイプの噴出口のもの)を使用することが好ましい。
ノズル212は、共通の筐体に複数のノズル穴が設けられた構成である。ノズル212は、基板Wの下方に配置され、基板Wの下面に向けて薬液(希釈後の薬液)を噴射する。ノズル212は、配管95を介して、洗浄薬液供給装置100の第2薬液希釈ボックス130の出力に接続されており、第2薬液希釈ボックス130で所望の流量及び濃度に調整された薬液(希釈後の薬液)の供給を受ける。ノズル212は、流路上の圧損を低減するために、低圧損タイプのノズルを使用することが好ましい。
次に、図2に示した洗浄薬液供給装置100における薬液供給プロセスについて説明する。通常、ロックアウトバルブ53は開放されており、薬液供給プロセスの開始時には、制御装置110からの信号によって、薬液ユーティリティボックス50の開閉弁52が開放される。また、制御装置110からの信号によって、レギュレータ60が作動される。また、制御装置110からの信号によって、サックバック弁ユニット141、開閉弁151、開閉弁152が開放される。薬液ユーティリティボックス50及びレギュレータ60から、第1薬液希釈ボックス120及び第2薬液希釈ボックス130に薬液(希釈後の薬液)及びDIWが供給される。開閉弁52、レギュレータ60、サックバック弁ユニット141、開閉弁151、152は、制御装置110からの信号によって制御される。制御装置110は、記録媒体に格納されているプログラムに従って、第1薬液CLC121及び第1DIWCLC122の制御を実行する。
また、ノズル211に薬液(希釈後の薬液)を供給し、ノズル212及び待機部230への薬液の供給を停止する場合には、開閉弁141を開け、開閉弁151、152を閉じる(第2薬液CLC131及び第2DIWCLC132の流量制御弁を閉じてもよい)。
また、ノズル212又は待機部230への薬液(希釈後の薬液)の供給の一方を停止する場合には、開閉弁151又は開閉弁152の一方を閉じる。
図4は、薬液供給プロセスのフローチャートの一例である。これらの処理は、制御装置110において実行される。
ステップS11では、開閉弁52を開放するか否かが判定される。ステップS11において、開閉弁52を開放すると判定されると、ステップS12において、制御装置110からの信号によって開閉弁52を開放する。
の流量及び濃度に制御された薬液(希釈後の薬液)を生成し、これを洗浄装置200の基板上面側のノズル211に出力する。なお、弁141が閉じられている場合には、薬液(希釈後の薬液)は、洗浄装置200の基板上面側のノズル211に出力されない。この場合は、第1薬液CLC121及び第1DIWCLC122の動作を停止してもよい。
なお、開閉弁151が閉じられている場合には、洗浄装置200の基板下面側のノズル212に薬液(希釈後の薬液)は出力されない。また、開閉弁152が閉じられている場合には、待機部230に薬液(希釈後の薬液)は供給されない。開閉弁151、152の両方が閉じられている場合には、ノズル212及び待機部230に薬液(希釈後の薬液)は供給されない。開閉弁151、152の両方が閉じられている場合には、第2薬液CLC131及び第2DIWCLC132の動作を停止してもよい。
次に、上述した一実施形態に係る洗浄ユニットを備える基板処理装置の一例として、研磨装置の構成例を説明する。図5は、一実施形態に係る洗浄ユニットを備える研磨装置の全体構成を示す平面図である。
上記実施形態によれば、同一の薬液供給源20から第1薬液希釈ボックス120及び第2薬液希釈ボックス130に薬液を導入し、第1薬液希釈ボックス120及び第2薬液希釈ボックス130によって薬液の流量及び濃度をそれぞれ制御することができる。よって、基板の各面(上面及び下面)に供給する薬液(希釈後の薬液)の流量及び濃度を独立に制御することができる。
2 ハウジング
3 ロードポート
4a〜4d 研磨ユニット
5a、5b 洗浄ユニット
6 乾燥ユニット
7 第1搬送ロボット
8 第2搬送ロボット
9a 第2搬送ロボット
9b 第3搬送ロボット
10 洗浄ユニット
20 薬液供給源
30 DIW供給源
50 薬液ユーティリティボックス
51 入力部
52 開閉弁
53 ロックアウト弁
54 圧力計
60 レギュレータ
61 入力部
80〜86、90〜96 配管
100 洗浄薬液供給装置
101 ケース
120 第1薬液希釈ボックス
121 第1薬液CLC
122 第1DIWCLC
130 第2薬液希釈ボックス
131 第2薬液CLC
132 第2DIWCLC
141 サックバック弁ユニット
142 圧力計
200 洗浄装置
210 洗浄部
211 ノズル
212 ノズル
230 待機部
300 制御装置
1211 流量制御弁
1211a 弁本体
1211b 駆動源
1212 流量計
1213 制御部
Claims (8)
- 洗浄ユニットであって、
洗浄装置と、
前記洗浄装置に接続され、洗浄のための薬液を前記洗浄装置に供給するための洗浄薬液供給装置と、
を備え、
前記洗浄薬液供給装置は、
薬液入口部及び希釈水入口部と、
前記薬液入口部及び前記希釈水入口部に流体的に接続された第1薬液制御部と、
前記薬液入口部及び前記希釈水入口部に流体的に接続された第2薬液制御部と、
を備え、
前記第1薬液制御部は、
前記薬液入口部からの薬液の供給を受け、前記薬液の流量を制御するように構成された第1薬液流量制御部と、
前記希釈水入口部からの希釈水の供給を受け、前記希釈水の流量を制御するように構成された第1希釈水流量制御部と、
前記第1薬液流量制御部及び前記第1希釈水流量制御部からの前記薬液及び前記希釈水を混合する第1混合部と、を有し、
前記第2薬液制御部は、
前記薬液入口部からの前記薬液の供給を受け、前記薬液の流量を制御するように構成された第2薬液流量制御部と、
前記希釈水入口部からの前記希釈水の供給を受け、前記希釈水の流量を制御するように構成された第2希釈水流量制御部と、
前記第2薬液流量制御部及び前記第2希釈水流量制御部からの前記薬液及び前記希釈水を混合する第2混合部と、を有し、
前記第1及び第2薬液制御部は、前記洗浄装置内に設置された同一の基板の第1面及び第2面にそれぞれ前記希釈後の薬液を供給するように構成されている、洗浄ユニット。 - 請求項1に記載の洗浄ユニットにおいて、
前記第1及び第2薬液流量制御部ならびに前記第1及び第2希釈水流量制御部の各々は、
前記薬液又は前記希釈水の流量を検出するための流量計と、
前記流量計の検出値に基づいて前記薬液又は前記希釈水の流量をフィードバック制御する流量制御弁と、
を有する、洗浄ユニット。 - 請求項2に記載の洗浄ユニットにおいて、
前記第1及び第2薬液流量制御部ならびに前記第1及び第2希釈水流量制御部の少なくとも1つは、前記流量計として超音波流量計を有する、洗浄ユニット。 - 請求項2又は3に記載の洗浄ユニットにおいて、
前記第1及び第2薬液流量制御部ならびに前記第1及び第2希釈水流量制御部の少なくとも1つにおいて、前記流量制御弁はモータによって開度が変更されるモータバルブである、洗浄ユニット。 - 請求項1乃至4の何れかに記載の洗浄ユニットにおいて、
前記第1薬液制御部は、前記第1混合部の下流側にサックバック弁ユニットを更に備える、洗浄ユニット。 - 請求項1乃至5の何れかに記載の洗浄ユニットにおいて、
前記第2薬液制御部は、更に、前記洗浄装置内で洗浄を待機する基板に前記希釈後の薬液を供給するように構成されている、洗浄ユニット。 - 洗浄ユニットを制御する方法をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体であって、
薬液入口部からの薬液の供給を受け、前記薬液の流量を第1及び第2薬液流量制御部によって独立に制御すること、
希釈水入口部からの希釈水の供給を受け、前記希釈水の流量を第1及び第2希釈水流量制御部によって独立に制御すること、
前記第1薬液流量制御部及び前記第1希釈水流量制御部で流量を制御された前記薬液及び前記希釈水を第1混合部で混合して、前記希釈後の薬液を洗浄装置内に設置された基板の第一面に供給すること、
前記第2薬液流量制御部及び前記第2希釈水流量制御部で流量を制御された前記薬液及び前記希釈水を第2混合部で混合して、前記希釈後の薬液を前記洗浄装置内に設置された前記基板の第一面とは反対側の第二面に供給すること、
をコンピュータに実行させるためのプログラムを格納した記憶媒体。 - 洗浄システムであって、
基板を洗浄する複数の洗浄部を有する洗浄装置と、
洗浄のための薬液を前記洗浄装置に供給するための洗浄薬液供給装置と、
を備え、
前記洗浄薬液供給装置は、
薬液入口部及び希釈水入口部と、
前記薬液入口部及び前記希釈水入口部に流体的に接続された第1薬液制御部と、
前記薬液入口部及び前記希釈水入口部に流体的に接続された第2薬液制御部と、
を備え、
前記第1薬液制御部は、
前記薬液入口部からの薬液の供給を受け、前記薬液の流量を制御するように構成された第1薬液流量制御部と、
前記希釈水入口部からの希釈水の供給を受け、前記希釈水の流量を制御するように構成された第1希釈水流量制御部と、
前記第1薬液流量制御部及び前記第1希釈水流量制御部からの前記薬液及び前記希釈水を混合する第1混合部と、を有し、
前記第2薬液制御部は、
前記薬液入口部からの前記薬液の供給を受け、前記薬液の流量を制御するように構成された第2薬液流量制御部と、
前記希釈水入口部からの前記希釈水の供給を受け、前記希釈水の流量を制御するように構成された第2希釈水流量制御部と、
前記第2薬液流量制御部及び前記第2希釈水流量制御部からの前記薬液及び前記希釈水を混合する第2混合部と、を有し、
前記第1及び第2薬液制御部は、前記第1混合部からの前記希釈後の薬液及び前記第2混合部からの前記希釈後の薬液の両方を、前記複数の洗浄部のうちの同一の洗浄部に対して供給するよう構成されている、洗浄システム。
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