JP6975630B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方に位置する処理位置と、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方から側方に退避する退避位置との間で移動させるノズル移動ユニットをさらに含む。そして、前記流通配管が、前記退避位置に配置されている前記処理液ノズルから吐出された処理液が流れる退避流通配管を含む。
この発明の一実施形態では、前記基板処理装置が、前記退避位置に配置された前記処理液ノズルから吐出される処理液を受け止めるポットをさらに含む。そして、前記退避流通配管が、前記ポットに接続され、前記ポットに受け止められた処理液が、排液のために流れる排液配管を含む。
この構成によれば、処理液ノズルが退避位置に配置されている状態で処理液ノズルから吐出された処理液は、ポットに受け止められ、その後排液配管に供給される。これにより、非処理時において供給バルブからの漏液の検出を行うことができる。
この構成によれば、処理液ノズルが退避位置に配置されている状態で流通バルブを閉じる。これにより、供給バルブからの漏液がある場合に、供給バルブから漏出した処理液を、退避流通配管の上流側領域または分岐領域で溜めることができる。そして、上流側領域または分岐領域に溜められた処理液を検出することにより、供給バルブからの漏液を、退避流通配管において良好に検出することができる。
この構成によれば、退避位置から他の位置に移動させる移動工程に先立って、閉状態にある流通バルブを開状態にする。これにより、退避流通配管の上流側領域または分岐領域に溜められている処理液がある場合に、この処理液を上流側領域外または分岐領域外に放出することができる。そのため、漏液検出を行わない期間において上流側領域または分岐領域に処理液が溜められるのを防止することができる。ゆえに、次回の漏液検出を良好に行うことができる。
この構成によれば、退避吐出工程に先立って、閉状態にある流通バルブを開状態にする。そのため、流通バルブを開状態に維持しながら退避吐出工程を行うことができ、これにより、退避吐出工程を良好に行うことができる。
この構成によれば、供給バルブから漏液を検出した場合に、閉状態にある流通バルブを開くことにより、流通配管の上流側領域または分岐領域に溜められた処理液を上流側領域外に放出することができる。
この発明の一実施形態では、前記漏液検出ユニットが、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されている状態で前記供給バルブおよび前記流通バルブが開かれる退避吐出工程の実行中において、当該漏液検出ユニットによる漏液検出を無効にする。
この構成によれば、上流側領域または分岐領域に溜まる処理液を、比較的簡単な構成の液位センサによって検出できる。そのため、処理液ノズルから落液する処理液を直接検出する場合と比較して、供給ノズルからの漏液の検出を、安価に行える。
この発明の一実施形態では、前記流通配管が、前記基板の上方から側方に退避する退避位置に配置されている前記処理液ノズルから吐出された処理液が流れる退避流通配管を含む。そして、前記基板処理方法が、前記処理液ノズルを、前記バルブ閉成工程に先立って、前記退避位置に配置する退避位置配置工程をさらに含む。
この方法によれば、退避位置から他の位置に移動させる移動工程に先立って、閉状態にある流通バルブを開状態にする。これにより、退避流通配管の上流側領域または分岐領域に溜められている処理液がある場合に、この処理液を上流側領域外または分岐領域外に放出することができる。そのため、漏液検出を行わない期間において上流側領域または分岐領域に処理液が溜められるのを防止することができる。ゆえに、次回の漏液検出を良好に行うことができる。
この発明の一実施形態では、前記基板処理方法が、前記漏液検出工程が前記供給バルブからの漏液を検出した場合に、閉状態にある前記流通バルブを開く、第3のバルブ開成工程をさらに含む。
この発明の一実施形態では、前記漏液検出工程が、前記処理液ノズルが前記基板の上方から側方に退避する退避位置に配置されかつ前記流通バルブが閉じられた状態にある場合に、当該漏液検出工程における漏液検出を有効にし、それ以外の所定の場合に、当該漏液検出工程における漏液検出を無効にする検出無効工程を含む。
この発明の一実施形態では、前記検出無効工程が、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されかつ前記供給バルブおよび前記流通バルブが開かれている場合に、前記漏液検出工程における漏液検出を無効にする。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る基板処理装置1を水平方向に見た図である。基板処理装置1は、半導体ウエハなどの円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置1は、処理液(薬液およびリンス液)を用いて基板Wを処理する処理ユニット2と、処理ユニット2に対して基板Wを搬出入する搬送ロボット(図示しない)と、基板処理装置1に備えられた装置やバルブの開閉を制御する制御装置3とを含む。
スピンチャック5は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース6と、スピンベース6の上方で基板Wを水平な姿勢で保持する複数の挟持ピン7と、スピンベース6の中央部から下方に延びるスピン軸8と、スピン軸8を回転させることにより基板Wおよびスピンベース6を回転軸線A1まわりに回転させるスピンモータ9とを含む。スピンチャック5は、複数の挟持ピン7を基板Wの周端面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Wの裏面(下面)をスピンベース6の上面に吸着させることにより基板Wを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
制御装置3は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御装置3はCPU等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。
流通バルブ22、検出器(液位センサ24)および制御装置3によって、供給バルブ18からの漏液を検出する漏液検出ユニットが構成されている。
処理ユニット2で実行される一連の処理の処理例では、搬送ロボットによって未処理の基板Wが処理チャンバ4内に搬入され、基板Wがその表面(デバイス形成面)を上方に向けた状態でスピンチャック5に受け渡され、スピンチャック5に基板Wが保持される。
制御装置3は、ノズル移動ユニット15を制御して、退避位置P2に配置されている薬液ノズル13を、処理位置P1(図1に実線で示す位置)まで引き出し、回転している基板Wの上面に向けて薬液を薬液ノズル13に吐出させる。これにより、薬液が基板Wの上面全域に供給される。制御装置3は、薬液ノズル13からの薬液の吐出を停止させた後、ノズル移動ユニット15を制御して、薬液ノズル13を、処理位置P1から退避位置P2まで戻す。
この処理例では、制御装置3は、供給配管16内の不要な薬液(たとえば経時劣化した薬液や温度低下した薬液)を排出するプリディスペンス工程(S2)と、薬液ノズル13を、退避位置P2から処理位置P1に移動するノズル配置工程(S3)と、基板Wの表面に薬液を用いた処理を施す薬液工程(S4)と、薬液ノズル13を、処理位置P1から退避位置P2に移動するノズル退避工程(S5)とを実行する。また、この処理例では、薬液ノズル13が退避位置P2に配置されておりかつプリディスペンス工程(S2)の実行中でない状態を待機工程(S1)と呼ぶ。
また、この処理例では、前回の薬液処理の実行から所定期間が経過している場合には、薬液処理の開始に先立って、プリディスペンス工程(S2)が行われる。以下、この処理例について、プリディスペンス工程(S2)を行う場合を例に挙げて説明するが、前回の薬液処理の実行から所定期間が経過していない場合には、プリディスペンス工程(S2)は実行されない。
その後、基板Wに対する薬液吐出のタイミングが近づくと、制御装置3は、ノズル配置工程(S3)を実行する。すなわち、制御装置3は、図4Dに示すように、供給バルブ18の閉状態を維持しながら、ノズル移動ユニット15を制御して、薬液ノズル13を、退避位置P2から処理位置P1まで引き出す。
薬液ノズル13が退避位置P2に配置されると、制御装置3は、開状態にある流通バルブ22を閉じ、かつ検出器による漏液検出を有効にする。すなわち、制御装置3は、供給バルブ18からの漏液検出があるか否かの監視を再開する(待機工程(S1)の再開)。
図5は、漏液検出の流れを説明するためのフローチャートである。
以上により、第1の実施形態によれば、薬液ノズル13が退避位置P2に配置され、かつ供給配管16に介装されている供給バルブ18が閉じられている状態で、排液配管21に介装されている流通バルブ22が閉じられる。これにより、排液配管21に供給される液体を上流側領域23で溜めることができる。供給バルブ18の故障等に起因して、供給バルブ18から薬液の漏出がある場合には、供給バルブ18から漏出した薬液が薬液ノズル13から吐出されて排液配管21に供給される。流通バルブ22が閉状態であるので、供給バルブ18からの漏液がある場合に、供給バルブ18から漏出した薬液が上流側領域23に溜められる。したがって、上流側領域23に溜められた薬液の液位を検出することにより、供給バルブ18からの漏液を良好に検出することができる。
また、見方を変えれば、配置工程(S3)に先立って、閉状態にある流通バルブ22を開状態にする。これにより、排液配管21の上流側領域23に溜められている薬液がある場合に、この薬液を上流側領域23外に放出することができる。そのため、漏液検出を行わない期間において上流側領域23に薬液が溜められるのを防止することができる。ゆえに、次回の漏液検出を良好に行うことができる。
第2の実施形態に係る基板処理装置201が、第1の実施形態に係る基板処理装置1と相違する点は、漏液検出を行うための検出器(液位センサ224)が、上流側領域23に溜まる処理液を検出するのではなく、上流側領域23から分岐する分岐領域(分岐排液配管221)に溜まる処理液を検出する点である。以下、具体的に説明する。
一方、流通バルブ22の閉状態において、上流側領域23に薬液が供給されると、その薬液は、上流側領域23で溢れて、分岐排液配管221に薬液が流れ込み、分岐排液配管221の内部で溜められる。そして、第2の配管部分221bに溜められている薬液の高さが、液位センサ224によって検出される。
図7は、待機工程(図7のS1)から薬液工程(図7のS4)を経て再度待機工程(図7のS1)に至る、供給バルブ18の開閉状態、薬液ノズル13の位置状態、流通バルブ22の開閉状態、および液位センサ224の検出出力の有効/無効状態を示すタイムチャートである。図8は、待機工程(図7のS1)において、薬液ノズル13から薬液の漏出がある場合の模式図である。
以上により、第2の実施形態によれば、第1の実施形態に関連して説明した作用効果と同等の作用効果を奏することができる。
たとえば、第2の実施形態において、図9に示す第1の変形例のように、分岐排液配管221の下流端を処理設備に接続するのではなく、分岐排液配管221における流通バルブ22よりも下流側部分に接続するようにしてもよい。具体的には、分岐排液配管221が、第4の配管部分221dの下流端と、分岐排液配管221における流通バルブ22よりも下流側部分とをつなぐ第5の配管部分221eとを備えていてもよい。
また、第1および第2の実施形態において、供給バルブ18からの漏液の検出を、プリディスペンス用の排液配管21、または排液配管21から分岐する分岐排液配管221において行うとして説明したが、漏液の検出対象の配管(流通配管)は、基板の周囲から飛散する処理液を受ける処理カップ30に含まれるカップのうち、薬液工程(S4)において使用しないカップに接続された配管(たとえば排液配管)であってもよい。
また、第1および第2の実施形態において、吸引装置17として、ダイヤフラム式の吸引装置を例に挙げて説明したが、これに代えて、サイフォン式の吸引装置が採用されていてもよい。
また、第1および第2の実施形態において、前述の説明では、漏液検出の対象となる処理液が薬液であるとして説明したが、漏液検出の対象となる処理液がリンス液であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
3 :制御装置
5 :スピンチャック(基板保持ユニット)
13 :薬液ノズル(処理液ノズル)
15 :ノズル移動ユニット
16 :供給配管
16a :第1の配管部分
16b :第2の配管部分
16c :第3の配管部分
16d :第4の配管部分
17 :吸引装置
18 :供給バルブ
20 :ポット
21 :排液配管
22 :流通バルブ
24 :液位センサ
P1 :処理位置
P2 :退避位置
P3 :後退位置
201 :基板処理装置
221 :分岐排液配管
224 :液位センサ
W :基板
Claims (20)
- 基板を保持する基板保持ユニットと、
前記基板を処理するための処理液を吐出するための処理液ノズルと、
前記処理液ノズルに処理液を供給する供給配管と、
前記供給配管に介装され、当該供給配管を開閉する供給バルブと、
前記処理液ノズルから吐出された処理液であって、前記基板保持ユニットに保持されている基板に供給されない処理液が流れる流通配管と、
前記供給バルブからの処理液の漏出を検出するための漏液検出ユニットであって、前記流通配管に介装されて当該流通配管を開閉する流通バルブと、前記流通配管のうち前記流通バルブよりも上流側の上流側領域に溜まる処理液、または前記上流側領域から分岐し、処理液を溜めておくことが可能な分岐領域に溜まる処理液を検出するための検出器とを有し、前記供給バルブおよび前記流通バルブの閉状態において前記上流側領域または前記分岐領域に溜まる処理液に基づいて前記供給バルブからの漏液を検出する漏液検出ユニットとを含む、基板処理装置。 - 前記処理液ノズルを、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方に位置する処理位置と、前記基板保持ユニットに保持されている基板の上方から側方に退避する退避位置との間で移動させるノズル移動ユニットをさらに含み、
前記流通配管が、前記退避位置に配置されている前記処理液ノズルから吐出された処理液が流れる退避流通配管を含む、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記退避位置に配置された前記処理液ノズルから吐出される処理液を受け止めるポットをさらに含み、
前記退避流通配管が、前記ポットに接続され、前記ポットに受け止められた処理液が、排液のために流れる排液配管を含む、請求項2に記載の基板処理装置。 - 前記漏液検出ユニットが、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されている状態で前記流通バルブを閉じるバルブ閉成工程を実行する、請求項2または3に記載の基板処理装置。
- 前記ノズル移動ユニットが、前記退避位置に配置されている前記処理液ノズルを当該退避位置から他の位置に移動させる移動工程を実行し、
前記漏液検出ユニットが、前記移動工程に先立って、閉状態にある前記流通バルブを開く、第1のバルブ開成工程を実行する、請求項2〜4のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記漏液検出ユニットが、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されている状態で前記供給バルブを開く退避吐出工程に先立って、閉状態にある前記流通バルブを開く、第2のバルブ開成工程を実行する、請求項2〜5のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記漏液検出ユニットが、前記供給バルブから漏液を検出した場合に、閉状態にある前記流通バルブを開く、第3のバルブ開成工程を実行する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記検出器が、前記上流側領域に溜まる処理液を検出し、
前記漏液検出ユニットが、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されかつ前記流通バルブが閉じられた状態にある場合に、当該漏液検出ユニットによる漏液検出を有効にし、それを除く所定の場合に、当該漏液検出ユニットによる漏液検出を無効にする、請求項2〜6のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記漏液検出ユニットが、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されている状態で前記供給バルブおよび前記流通バルブが開かれる退避吐出工程の実行中において、当該漏液検出ユニットによる漏液検出を無効にする、請求項8に記載の基板処理装置。
- 前記漏液検出ユニットが、
予め定める検出期間内に予め定める検出量の処理液が検出された場合に、前記供給バルブからの漏液ありと検出し、
前記流通バルブが閉じられてから前記検出期間内に前記検出量の処理液が検出されなかった場合には、前記供給バルブからの漏液なしと検出する、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記検出器が、前記上流側領域または前記分岐領域に溜まる処理液の液位が所定高さに達したか否かを検出する液位センサを含む、請求項1〜10のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記供給配管が、前記供給バルブが介装された第1の配管部分と、前記第1の配管部分の下流端から上方に延びる第2の配管部分と、前記第2の配管部分の下流端から水平に延びる第3の配管部分と、前記第3の配管部分と前記処理液ノズルとを接続する第4の配管部分とを含み、
前記処理液ノズルからの処理液の吐出後に、前記供給配管内の処理液を吸引して、当該処理液の先端面を、前記第3の配管部分または第4の配管部分に設定された所定の後退位置まで吸引する吸引装置をさらに含む、請求項1〜11のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 基板に向けて処理液を吐出するための処理液ノズルに処理液を供給する供給配管と、前記供給配管に介装され、当該供給配管を開閉する供給バルブと、前記処理液ノズルから吐出された処理液であって、前記基板に供給されない処理液が流れる流通配管と、前記流通配管に介装されて当該流通配管を開閉する流通バルブとを含む基板処理装置において実行される基板処理方法であって、
前記供給バルブが閉状態にある状態で、前記流通バルブを閉じるバルブ閉成工程と、
前記供給バルブの閉状態かつ前記流通バルブの閉状態において、前記流通配管のうち前記流通バルブよりも上流側の上流側領域に溜まる処理液、または前記上流側領域から分岐し、処理液を溜めておくことが可能な分岐領域に溜まる処理液に基づいて前記供給バルブからの処理液の漏出を検出する漏液検出工程とを含む、基板処理方法。 - 前記流通配管が、前記基板の上方から側方に退避する退避位置に配置されている前記処理液ノズルから吐出された処理液が流れる退避流通配管を含み、
前記基板処理方法が、前記処理液ノズルを、前記バルブ閉成工程に先立って、前記退避位置に配置する退避位置配置工程をさらに含む、請求項13に記載の基板処理方法。 - 前記退避位置に配置されている前記処理液ノズルを当該退避位置から他の位置に移動させる移動工程と、
前記移動工程に先立って、閉状態にある前記流通バルブを開く、第1のバルブ開成工程とをさらに含む、請求項14に記載の基板処理方法。 - 前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されている状態で前記供給バルブを開くことにより、プリディスペンスのために前記処理液ノズルから処理液を吐出する退避吐出工程と、
前記退避吐出工程に先立って、閉状態にある前記流通バルブを開く、第2のバルブ開成工程とをさらに含む、請求項14または15に記載の基板処理方法。 - 前記漏液検出工程が前記供給バルブからの漏液を検出した場合に、閉状態にある前記流通バルブを開く、第3のバルブ開成工程をさらに含む、請求項13〜16のいずれか一項に記載の基板処理方法。
- 前記漏液検出工程が、
前記処理液ノズルが前記基板の上方から側方に退避する退避位置に配置されかつ前記流通バルブが閉じられた状態にある場合に、当該漏液検出工程における漏液検出を有効にし、それ以外の所定の場合に、当該漏液検出工程における漏液検出を無効にする検出無効工程を含む、請求項13〜17のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記検出無効工程が、前記処理液ノズルが前記退避位置に配置されかつ前記供給バルブおよび前記流通バルブが開かれている場合に、前記漏液検出工程における漏液検出を無効にする、請求項18に記載の基板処理方法。
- 前記漏液検出工程が、
予め定める検出期間内に予め定める検出量の処理液が検出された場合に、前記供給バルブからの漏液ありと検出し、かつ前記流通バルブが閉じられてから前記検出期間内に前記検出量の処理液が検出されなかった場合には、前記供給バルブからの漏液なしと検出する工程を含む、請求項13〜19のいずれか一項に記載の基板処理方法。
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