KR20200103113A - 처리액 공급 장치, 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents

처리액 공급 장치, 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법 Download PDF

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KR20200103113A
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겐타로 도쿠리
요이치 다나카
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
쿠리타 고교 가부시키가이샤
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Abstract

용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시키는 기술을 제공한다. 처리액 공급 유닛 (3) 은, 필터 (31a ∼ 31d) 에 의해 여과된 처리액을 복수의 처리 유닛 (2) 에 공급하는 장치이다. 필터 (31a ∼ 31d) 에 접속된 1 차측 공급 배관 (32) 에는, 공급 밸브 (33) 가 개재 장착되어 있다. 또, 1 차측 공급 배관 (32) 에 있어서의 공급 밸브 (33) 의 1 차측에는, 배액 배관 (41) 이 접속되어 있다. 그리고 배액 배관 (41) 에는, 배액 밸브 (42) 가 개재 장착되어 있다. 제어부 (52) 는, 처리액 중의 파티클량에 따라, 공급 밸브 (33) 를 폐쇄하고, 배액 밸브 (42) 를 개방함으로써, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 및 배액 배관 (41) 을 통해 처리액을 배액한다.

Description

처리액 공급 장치, 기판 처리 장치 및 처리액 공급 방법
본 발명은, 처리 대상의 기판을 처리하는 처리부에 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치 및 처리액 공급 방법에 관한 것이다. 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 기판이 포함된다.
반도체 장치나 액정 표시 장치의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 처리액에 의해 처리하는 기판 처리 장치가 사용된다. 기판을 1 장씩 처리하는 매엽형의 기판 처리 장치는, 예를 들어, 기판을 수평하게 유지하여 회전시키는 스핀 척과, 이 스핀 척에 유지된 기판을 향해 처리액을 토출하는 처리액 노즐을 갖는 처리부를, 본체부에 구비하고 있다. 처리액 노즐에 처리액을 공급하기 위해, 기판 처리 장치에는, 본체부와는 별도로 처리액 공급 장치가 구비된다. 처리액 노즐에는, 처리액 공급 장치로부터 연장되는 처리액 공급 배관이 접속되어 있고, 이 처리액 공급 배관을 통해 처리액 공급 장치의 처리액 탱크에 저류된 처리액이 공급된다 (예를 들어, 특허문헌 1).
또, 용해 모듈에 의해 소정의 가스를 용해시킨 처리액으로 기판을 처리하는 것도 실시되고 있다. 예를 들어, 순수를 주성분으로 하는 린스액으로 기판을 처리할 때, 그 순수에 탄산 가스를 소정 농도로 용해시킨 탄산수가 사용되는 경우가 있다 (예를 들어, 특허문헌 2). 탄산수로 기판을 린스 처리함으로써, 기판의 대전이 방지된다.
일본 공개특허공보 2006-351709호 일본 공개특허공보 2016-157895호
그러나, 상기 용해 모듈의 장시간 사용에 의한 경년 열화 등의 이유로 인해, 용해 모듈을 통과한 처리액 중에 파티클 (이물질) 이 발생하는 것이 우려되고 있다. 반도체 구조의 미세화에 수반하여, 처리액 중의 파티클량의 제거가 강하게 요구되고 있는 점에서, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시키는 기술이 요구되고 있다.
그래서, 본 발명은, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시킬 수 있는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해, 제 1 양태는, 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서, 처리액의 원액에 기체를 용해시키는 용해 모듈과, 그 일방단이 상기 용해 모듈의 2 차측에 접속되어 있는 1 차측 공급 배관과, 상기 1 차측 공급 배관의 타방단에 접속되고, 상기 처리액을 여과하는 필터와, 상기 필터의 2 차측에 접속되고, 상기 필터를 통과한 상기 처리액이 통과하는 유로를 형성하는 2 차측 공급 배관과, 상기 1 차측 공급 배관에 접속되어 있고, 상기 처리액을 배액부에 보내는 배액 배관과, 상기 1 차측 공급 배관에 형성되고, 상기 용해 모듈과 상기 필터가 연통되는 상태와, 상기 용해 모듈과 상기 배액부가 연통되는 상태 사이에서 전환하는 전환부와, 상기 전환부의 1 차측에 형성되고, 상기 1 차측 공급 배관을 통과하는 상기 처리액 중의 파티클량을 측정하는 파티클 측정부와, 상기 파티클 측정부에 의해 측정된 상기 파티클량에 따라, 상기 전환부에 의한 전환 동작을 제어하는 제어부를 구비한다.
제 2 양태는, 제 1 양태의 처리액 공급 장치로서, 상기 파티클 측정부는, 상기 1 차측 공급 배관에 있어서의 상기 배액 배관이 접속된 부분보다 1 차측을 통과하는 상기 처리액 중의 상기 파티클량을 측정한다.
제 3 양태는, 제 1 양태 또는 제 2 양태의 처리액 공급 장치로서, 상기 전환부는, 상기 1 차측 공급 배관에 개재 장착되고, 상기 1 차측 공급 배관 내의 유로를 개폐하는 공급 밸브와, 상기 배액 배관에 개재 장착되고, 상기 배액 배관 내의 유로를 개폐하는 배액 밸브를 구비하고, 상기 제어부는, 상기 공급 밸브 및 상기 배액 밸브의 개폐 동작을 제어한다.
제 4 양태는, 제 3 양태의 처리액 공급 장치로서, 상기 제어부는, 상기 공급 밸브를 폐쇄하며 또한 상기 배액 밸브를 개방한 상태에서, 상기 파티클 측정부에 의해 측정되는 상기 파티클량에 따라, 출력 장치에 의해 외부로 통지를 출력한다.
제 5 양태는, 제 3 양태 또는 제 4 양태의 처리액 공급 장치로서, 상기 1 차측 공급 배관은 상기 전환부의 2 차측에 있어서 복수의 분기 배관으로 분기되어 있고, 그 복수의 분기 배관 각각에 1 개의 상기 필터가 각각 접속되어 있다.
제 6 양태는, 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서, 제 1 양태 내지 제 5 양태 중 어느 하나의 처리액 공급 장치와, 상기 처리액 공급 장치의 상기 필터에 의해 여과된 상기 처리액으로 기판을 처리하는 처리부를 구비한다.
제 7 양태는, 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법으로서, (a) 용해 모듈에 의해 처리액의 원액에 기체를 용해시키는 공정과, (b) 상기 기체가 용해된 상기 처리액을 상기 용해 모듈로부터 1 차측 공급 배관에 공급하는 공정과, (c) 상기 1 차측 공급 배관을 통과한 상기 처리액을 상기 1 차측 공급 배관에 접속된 필터로 여과하는 공정과, (d) 상기 1 차측 공급 배관을 통과하는 상기 처리액 중의 파티클량을 측정하는 공정과, (e) 상기 공정 (d) 에서 측정된 상기 파티클량에 따라, 상기 공정 (c) 에 있어서의 상기 필터에 대한 상기 처리액의 공급을 정지함과 함께, 상기 용해 모듈을 통과한 상기 처리액을 상기 1 차측 공급 배관으로부터 분기되는 배액 배관을 통해 배액부에 보내는 공정을 포함한다.
제 1 양태의 처리액 공급 장치에 의하면, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량이 저감될 때까지 처리액을 배출할 수 있다. 이로써, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시킬 수 있다. 또, 필터에 대한 처리액의 공급을 정지하고, 1 차측 공급 배관을 배수 배관에 연통시킴으로써, 1 차측 공급 배관 내의 파티클을 포함하는 처리액을, 필터를 통하지 않고 배출할 수 있다. 이로써, 파티클을 포함하는 처리액이 필터를 통과하는 것을 저감시킬 수 있기 때문에, 필터의 장수명화를 도모할 수 있다. 또, 파티클을 포함하는 처리액이, 필터의 2 차측으로 확산되는 것을 저감시킬 수 있다.
제 2 양태의 처리액 공급 장치에 의하면, 1 차측 공급 배관에 있어서, 배액 배관을 향하는 처리액 중의 파티클량을 측정할 수 있다. 이 때문에, 배액 처리 중에 파티클량이 저감되어 있는지 여부를 확인할 수 있다.
제 3 양태의 처리액 공급 장치에 의하면, 제어부가, 측정된 파티클량에 기초하여, 공급 밸브 및 배액 밸브를 자동적으로 개폐 제어하여 배액 처리를 실시하기 때문에, 작업자 부담을 경감시킬 수 있다.
제 4 양태의 처리액 공급 장치에 의하면, 배액 처리 중에 측정된 파티클량에 따라 외부로 통지를 실시함으로써, 파츠의 보수·교환 시기 등을 작업자가 적절히 인지할 수 있다.
제 5 양태의 처리액 공급 장치에 의하면, 복수의 필터의 1 차측에서 배액을 실시함으로써, 고농도의 파티클이 필터 각각을 통과하는 것을 저감시킬 수 있다. 이 때문에, 각 필터의 장수명화를 도모할 수 있음과 함께, 파티클이 각 필터의 2 차측으로 확산되는 것을 저감시킬 수 있다.
제 6 양태의 기판 처리 장치에 의하면, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량이 저감될 때까지 처리액을 배출할 수 있다. 이로써, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시킬 수 있다. 또, 필터에 대한 처리액의 공급을 정지하고, 1 차측 공급 배관을 배수 배관에 연통시킴으로써, 1 차측 공급 배관 내의 파티클을 포함하는 처리액을, 필터를 통하지 않고 배출할 수 있다. 이로써, 필터의 장수명화를 도모할 수 있다. 또, 파티클과 함께, 파티클을 포함하는 처리액이, 처리부에 공급되는 것을 저감시킬 수 있다.
제 7 양태의 처리액 공급 방법에 의하면, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량이 저감될 때까지 처리액을 배출할 수 있다. 이로써, 용해 모듈을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시킬 수 있다. 또, 필터에 대한 처리액의 공급을 정지하고, 1 차측 공급 배관을 배수 배관에 연통시킴으로써, 1 차측 공급 배관 내의 파티클을 포함하는 처리액을, 필터를 통하지 않고 배출할 수 있다. 이로써, 파티클을 포함하는 처리액이 필터를 통과하는 것을 저감시킬 수 있기 때문에, 필터의 장수명화를 도모할 수 있다. 또, 파티클을 포함하는 처리액이, 필터의 2 차측으로 확산되는 것을 저감시킬 수 있다.
도 1 은, 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 를 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 3 은, 처리액 공급 유닛 (3) 의 배액 처리시의 동작을 설명하기 위한 플로 차트이다.
도 4 는, 제어부 (52) 에 의한 배액 처리시의 제어 내용을 설명하기 위한 타임 차트이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다. 또한, 이 실시형태에 기재되어 있는 구성 요소는 어디까지나 예시로, 본 발명의 범위를 그것들로만 한정하는 취지의 것은 아니다. 도면에 있어서는, 이해를 용이하게 하기 위해, 필요에 따라 각 부의 치수나 수가 과장 또는 간략화되어 도시되어 있는 경우가 있다.
＜1. 실시형태＞
도 1 은, 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 를 모식적으로 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 기판의 일례로서의 반도체 웨이퍼 (W) (이하, 간단히 「웨이퍼 (W)」라고 한다) 를 처리한다. 기판 처리 장치 (1) 는, 복수의 처리 유닛 (2) (처리부) 과, 각 처리 유닛 (2) 에 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛 (3) (처리액 공급 장치) 을 구비하고 있다. 여기서는, 4 개의 처리 유닛 (2) 에 대해 1 개의 처리액 공급 유닛 (3) 으로부터 처리액이 공급되고 있지만, 각 처리 유닛에 대해 전용의 처리액 공급 유닛이 형성되어 있어도 된다.
처리 유닛 (2) 은, 웨이퍼 (W) 를 1 장씩 처리액으로 처리하는 매엽형의 장치이다. 처리 유닛 (2) 은, 웨이퍼 (W) 를 수평하게 유지하여 회전시키는 스핀 척 (4) 과, 처리액으로서의 처리액을 웨이퍼 (W) 에 공급하는 노즐 (5) 을 구비하고 있다.
스핀 척 (4) 은, 웨이퍼 (W) 를 거의 수평하게 유지하여 연직 축선 둘레로 회전 가능한 스핀 베이스 (8) 와, 이 스핀 베이스 (8) 를 연직 축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 기구 (9) 를 포함한다. 노즐 (5) 은, 웨이퍼 (W) 상에서의 처리액의 착액 위치가 고정된 고정 노즐로 되어 있어도 되고, 착액 위치가 웨이퍼 (W) 의 회전 중심으로부터 웨이퍼 (W) 의 둘레 가장자리에 이르는 범위에서 이동되는 가동 노즐 (스캔 노즐) 로 되어 있어도 된다. 노즐 (5) 에는, 처리액 공급 유닛 (3) 으로부터 처리액이 공급된다.
처리액 공급 유닛 (3) 은, 용해 모듈 (30), 필터 (31a ∼ 31d), 1 차측 공급 배관 (32), 공급 밸브 (33), 2 차측 공급 배관 (34a ∼ 34d), 펌프 (35), 급기 밸브 (36), 배액 배관 (41), 배액 밸브 (42), 파티클 측정부 (51), 제어부 (52), 토출 밸브 (53a ∼ 53d) 를 구비하고 있다.
용해 모듈 (30) 은, 탄산 가스 (CO2) 와 처리액의 원액인 순수 (DIW) 를 혼합한 탄산수를 생성하는 장치이다. 용해 모듈 (30) 에는, 순수원으로부터 순수가 공급됨과 함께, 탄산 가스원 (봄베 등) 으로부터 탄산 가스가 공급된다. 순수의 공급은, 순수원과 용해 모듈 (30) 을 연결하는 배관에 형성된 펌프 (35) 에 의해 실시된다. 또, 탄산 가스의 공급은, 용해 모듈 (30) 과 탄산 가스원을 연결하는 배관에 개재 장착된 급기 밸브 (36) 에 의해 제어된다. 용해 모듈 (30) 은, 예를 들어 중공사막을 구비하고 있고, 그 중공사막을 개재하여 순수에 탄산 가스를 급기함으로써, 탄산 가스를 순수 중에 용해시킨다. 처리 유닛 (2) 에서는, 순수에 탄산 가스가 용해된 처리액 (탄산수) 으로 웨이퍼 (W) 를 처리 (린스 처리) 함으로써, 웨이퍼 (W) 의 대전을 저감시킨다.
필터 (31a ∼ 31d) 는, 처리 유닛 (2) 각각에 공급되는 처리액을 여과한다. 필터 (31a ∼ 31d) 는, 예를 들어, 무수한 포어공을 구비하고 있어, 처리 유닛 (2) 에 공급되는 처리액을 여과하여, 처리액으로부터 파티클을 제거한다.
1 차측 공급 배관 (32) 은, 처리액의 유로를 형성하고 있다. 1 차측 공급 배관 (32) 의 일단은 용해 모듈 (30) 에 접속되어 있다. 또, 1 차측 공급 배관 (32) 의 타단측은, 도중의 분기부 (D1) 에서 복수의 분기 배관 (320a ∼ 320d) 으로 분기되어 있다. 분기 배관 (320a ∼ 320d) 은, 필터 (31a ∼ 31d) 각각에 접속되어 있다.
공급 밸브 (33) 는, 1 차측 공급 배관 (32) 에 개재 장착되어 있다. 보다 상세하게는, 공급 밸브 (33) 는, 용해 모듈 (30) 과 분기부 (D1) 사이에 형성되어 있다. 공급 밸브 (33) 는, 1 차측 공급 배관 (32) 이 형성하는 유로를 개폐함으로써, 용해 모듈 (30) 로부터 필터 (31a ∼ 31d) 로의 처리액 공급의 온 오프를 제어한다.
2 차측 공급 배관 (34a) 은, 일단이 필터 (31a) 에 접속되어 있고, 타단이 복수의 처리 유닛 (2) 중 1 개의 노즐 (5) 에 접속되어 있다. 다른 2 차측 공급 배관 (34b ∼ 34d) 에 대해서도, 일단이 필터 (31b ∼ 31d) 의 1 개에 접속되어 있고, 타단이 복수의 처리 유닛 (2) 중 1 개의 노즐 (5) 에 접속되어 있다. 2 차측 공급 배관 (34a ∼ 34d) 은, 각각에 접속된 필터 (31a ∼ 31d) 에 의해 여과된 처리액을, 처리 유닛 (2) 의 노즐 (5) 에 공급한다.
2 차측 공급 배관 (34a ∼ 34d) 각각에는, 토출 밸브 (53a ∼ 53d) 가 각각 개재 장착되어 있다. 토출 밸브 (53a ∼ 53d) 는, 2 차측 공급 배관 (34a ∼ 34d) 이 형성하는 처리액의 유로를 개폐함으로써, 노즐 (5) 각각으로부터의 처리액의 토출의 온 오프를 제어한다. 또한, 토출 밸브 (53a ∼ 53d) 는, 2 차측 공급 배관 (34a ∼ 34d) 의 유로의 개도를 조정 가능하게 구성해도 된다. 이 개도 조정에 의해, 노즐 (5) 각각으로부터의 처리액의 단위 시간당 토출량이 제어 가능하게 될 수 있다.
배액 배관 (41) 은, 1 차측 공급 배관 (32) 의 공급 밸브 (33) 의 1 차측의 분기부 (D2) 로부터 분기되어, 배액 탱크 (90) 에 접속되어 있다. 배액 탱크 (90) 는, 처리액 공급 유닛 (3) 으로부터 배출된 처리액을 모아 두기 위해 형성되어 있다. 배액 탱크 (90) 에 모인 처리액은, 배출 배관 (92) 을 통해 기판 처리 장치 (1) 의 기외로 배액된다.
배액 밸브 (42) 는, 배액 배관 (41) 에 개재 장착되어 있다. 배액 밸브 (42) 는, 배액 배관 (41) 이 형성하는 유로를 개폐함으로써, 1 차측 공급 배관 (32) 내로부터 배액 탱크 (90) 를 향한 처리액 배출의 온 오프를 제어한다.
공급 밸브 (33) 및 배액 밸브 (42) 는, 1 차측 공급 배관 (32) 에 형성되고, 용해 모듈 (30) 과 필터 (31a ∼ 31d) 가 연통되는 상태와, 용해 모듈 (30) 과 배액 탱크 (90) (배액부) 가 연통되는 상태 사이에서 전환하는 전환부의 일례이다.
파티클 측정부 (51) 는, 1 차측 공급 배관 (32) 을 통과하는 처리액 중의 파티클량을 측정한다. 파티클 측정부 (51) 는, 예를 들어, 처리액 중에 존재하는 파티클 (먼지나 미립자, 불순물 등) 을 계수하는 계측기 (파티클 카운터) 이다. 파티클 측정부 (51) 는, 예를 들어, 파티클로부터의 광의 산란의 강도를 측정하고, 그 파티클의 크기에 비례한 광 강도를 전기 신호로서 취출함으로써 파티클량을 측정한다.
파티클 측정부 (51) 는, 1 차측 공급 배관 (32) 에 있어서의 용해 모듈 (30) 로부터 분기부 (D2) 까지의 사이의 배관 부분 (322) 을 통과하는 처리액 중의 파티클량을 측정한다. 여기서는, 파티클 측정부 (51) 는, 이 배관 부분 (322) 을 바이패스하는 샘플링 배관 (510) 을 갖는다. 샘플링 배관 (510) 은, 1 차측 공급 배관 (32) 보다 소직경으로 된다. 파티클 측정부 (51) 는, 샘플링 배관 (510) 을 통과하는 파티클량을 측정함으로써, 배관 부분 (322) 을 통과하는 처리액 중의 파티클량을 측정한다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 제어부 (52) 는, 마이크로컴퓨터를 구비하고 있고, 소정의 제어 프로그램에 따라, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 제어 대상을 제어한다. 특히, 제어부 (52) 는, 펌프 (35), 급기 밸브 (36), 공급 밸브 (33), 배액 밸브 (42) 및 토출 밸브 (53a ∼ 53d) 를 제어한다. 제어부 (52) 에는, 파티클 측정부 (51) 가 접속되어 있다. 또한, 펌프 (35) 및 급기 밸브 (36) 를 제어부 (52) 에 의해 제어하는 것은 필수는 아니다. 예를 들어, 펌프 (35) 는, 처리액 공급 유닛 (3) 의 기동시에는 상시 구동함으로써, 순수원으로부터 순수를 상시 퍼내도록 해도 된다.
또, 제어부 (52) 에는, 기억부 (94) 가 접속되어 있다. 기억부 (94) 에는, 레시피 (940) 가 보존되어 있다. 레시피 (940) 에는, 처리 유닛 (2) 에 있어서 웨이퍼 (W) 에 대해 실시되어야 하는 처리의 조건이 소정의 데이터 형식으로 기술되어 있다. 구체적으로는, 처리 순서 또는 처리 내용 (처리 시간, 온도, 압력 또는 공급량) 등이 기술되어 있다. 제어부 (52) 는, 기억부 (94) 에 액세스하여 레시피 (940) 를 적절히 판독 출력 가능하게 되어 있다.
제어부 (52) 는, 파티클 측정부 (51) 에 의해 측정된, 1 차측 공급 배관 (32) 을 통과하는 처리액 중의 파티클량에 기초하여, 필터 (31a ∼ 31d) 에 대한 처리액의 공급 또는 정지하는 판단을 한다. 상세하게는, 제어부 (52) 는, 파티클량이 소정의 배액 기준치를 초과한 경우에, 공급 밸브 (33) 및 배액 밸브 (42) 의 개폐를 제어함으로써, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 내의 처리액을 배출하는 배액 처리를 실시한다. 제어부 (52) 는, 배액 처리를 실시하는 경우, 공급 밸브 (33) 를 폐쇄하고, 배액 밸브 (42) 를 개방한다. 이 상태에서, 펌프 (35) 에 의해 용해 모듈 (30) 에 보내진 처리액이, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 을 지나, 배액 배관 (41) 에 유입되고, 그리고 배액된다. 이로써, 용해 모듈 (30) 이나 1 차측 공급 배관 (32) 등에 축적되어 있던 파티클이, 처리액에 의해 적절히 씻겨내진다.
배액 처리시에 있어서는, 급기 밸브 (36) 를 폐쇄함으로써, 이산화탄소를 함유하지 않는 순수만이 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 을 통과한다. 이 경우, 주로 순수에 의해, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 의 내부가 정화된다. 단, 배액 처리시에 용해 모듈 (30) 에 탄산 가스를 공급함으로써, 이산화탄소를 함유하는 처리액이 1 차측 공급 배관 (32) 을 통과하게 해도 된다.
＜처리액 공급 유닛 (3) 의 동작 설명＞
제어부 (52) 는, 처리 유닛 (2) 각각에 처리액을 공급하는 경우, 펌프 (35) 를 구동함과 함께, 급기 밸브 (36) 를 개방한다. 이로써, 용해 모듈 (30) 에 있어서, 처리액 (탄산수) 이 생성된다. 그리고, 제어부 (52) 는, 공급 밸브 (33) 를 개방 상태로 하고, 배액 밸브 (42) 를 폐쇄 상태로 하여, 용해 모듈 (30) 에서 생성된 처리액을, 1 차측 공급 배관 (32) 을 통해 필터 (31a ∼ 31d) 에 공급한다 (공급 공정). 그러면, 필터 (31a ∼ 31d) 각각을 처리액이 통과함으로써, 처리액이 여과된다 (여과 공정). 이 여과에 의해 파티클이 제거된 처리액이, 처리 유닛 (2) 각각에 보내지면, 각 처리 유닛 (2) 의 노즐 (5) 로부터 웨이퍼 (W) 에 공급되어, 웨이퍼 (W) 가 처리된다.
도 3 은, 처리액 공급 유닛 (3) 의 배액 처리시의 동작을 설명하기 위한 플로 차트이다. 도 4 는, 제어부 (52) 에 의한 배액 처리시의 제어 내용을 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 처리액 공급 유닛 (3) 에 있어서의 배액 처리의 동작에는, 제어부 (52) 가, 소정의 판단 기준에 기초하여, 배액 처리의 필요 여부를 판단하는 스텝 S1 을 포함한다. 이 스텝 S1 에서는, 상기 서술한 바와 같이, 파티클량을 판단 기준으로 한다.
구체적으로는, 파티클 측정부 (51) 가 파티클량을 측정한다 (파티클량 측정 공정). 그리고, 제어부 (52) 는, 그 측정 결과인 파티클량의 정보를 수취하면, 그 파티클량이 소정의 배액 기준치를 초과하는지 여부를 판단한다. 초과하지 않는 경우 (스텝 S1 에서 No), 스텝 S1 이 다시 실행된다. 또한, 이 경우, 스텝 S1 의 판단은, 파티클 측정부 (51) 가 파티클량을 측정하는 사이클마다 실시되면 된다. 파티클량이 배액 기준치를 초과한 경우 (스텝 S1 에 있어서 Yes), 제어부 (52) 는, 다음의 스텝 S2 를 실행한다.
스텝 S2 에서는, 제어부 (52) 가, 공급 밸브 (33) 를 개방 상태로부터 폐쇄 상태로 한다. 도 4 에 나타내는 바와 같이, 공급 밸브 (33) 가 폐쇄되면, 처리액이 필터 (31a ∼ 31d) 에 공급되는 상태로부터, 정지되는 상태가 된다.
제어부 (52) 는, 공급 밸브 (33) 를 폐쇄하면, 그보다 약간 늦게, 혹은, 그것과 거의 동시의 타이밍에서, 배액 밸브 (42) 를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 한다 (도 3 의 스텝 S3, 도 4 참조). 이로써, 용해 모듈 (30), 1 차측 공급 배관 (32) (상세하게는, 배관 부분 (322)) 및 배액 배관 (41) 이, 배액 탱크 (90) 에 연통되는 상태가 된다. 이 때, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 펌프 (35) 는 가동 상태이다. 또, 급기 밸브 (36) 가 폐쇄된다. 이 때문에, 이산화탄소를 함유하지 않는 처리액의 원액 (순수) 이, 용해 모듈 (30) 로부터 1 차측 공급 배관 (32) 을 지나 배액 배관 (41) 에 유입되고, 배액 탱크 (90) 를 향해 배출된다 (배액 공정). 또한, 상기 서술한 바와 같이, 배액 공정에 있어서는, 급기 밸브 (36) 를 폐쇄하는 것은 필수는 아니다. 즉, 이산화탄소를 함유하는 처리액을 배액하도록 해도 된다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 실시형태의 배액 공정에서는, 배액 밸브 (42) 를 개방한 후, 공급 밸브 (33) 는 폐쇄한 채로, 배액 밸브 (42) 를 소정 시간 T1 분만큼 폐쇄로 하고 다시 소정 시간 분만큼 개방하는 사이클 제어를 복수 회 (여기서는 4 회) 실시하고 있다. 이와 같이, 배액 밸브 (42) 를 정기적으로 폐쇄함으로써, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 내의 처리액의 흐름을 간헐적으로 정지시킬 수 있다. 이하, 이와 같은 배액 처리를 「플래시 배액 처리」라고 부른다. 플래시 배액 처리에 의하면, 처리액의 흐름에 완급을 부여할 수 있기 때문에, 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 의 내부에 부착되어 있던 파티클이 떨어지기 쉬워지므로, 파티클 제거 효율의 향상을 기대할 수 있다.
또한, 제어부 (52) 가, 플래시 배액 처리에 있어서, 배액 밸브 (42) 를 개폐 제어할 때에, 도 4 중 파선으로 나타내는 바와 같이, 펌프 (35) 의 구동을 온 오프 제어해도 된다. 즉, 배액 밸브 (42) 를 폐쇄하는 타이밍에 맞추어 펌프 (35) 를 정지시키고, 배액 밸브 (42) 를 개방하는 타이밍에 맞추어 펌프 (35) 를 구동시켜도 된다. 이로써, 배액 밸브 (42) 의 폐쇄시에 용해 모듈 (30) 또는 1 차측 공급 배관 (32) 의 내부의 압력 상승을 억제할 수 있다. 따라서, 용해 모듈 (30) 이나 펌프 (35) 에 가해지는 부담을 경감시킬 수 있다.
또, 배액 공정 동안, 배액 밸브 (42) 를 상시 개방하고, 펌프 (35) 의 구동을 온 오프 제어해도 된다. 이 경우에 있어서도, 플래시 배액 처리를 실행하는 것이 가능하다. 또, 플래시 배액 처리를 실행하는 것은 필수는 아니다. 요컨대, 배액 공정에 있어서, 펌프 (35) 를 상시 구동함과 함께, 배액 밸브 (42) 를 상시 개방해도 된다.
또, 배액 공정에 있어서, 제어부 (52) 가 특정 조건을 만족하는 것으로 판단하였을 때에, 플래시 배액 처리가 실시되도록 해도 된다. 「특정 조건」이란, 예를 들어, 파티클 측정부 (51) 에 의해 측정된 파티클량이 소정의 임계치를 초과하는 이상치일 때이다.
스텝 S3 에 있어서, 배액 밸브 (42) 가 개방된 후, 제어부 (52) 는, 파티클 측정부 (51) 에 의해 측정되는 파티클량이 소정의 허용치 이하가 되었는지 여부를 판단한다 (스텝 S4). 처리액의 배출에 의해 용해 모듈 (30) 및 1 차측 공급 배관 (32) 내부의 파티클이 제거된 경우에는, 파티클량이 감소할 것으로 기대된다. 이 때문에, 스텝 S5 에 있어서, 파티클량을 감시함으로써, 배액을 계속할지 여부가 판단된다.
파티클량이 소정의 허용치를 초과한 경우 (스텝 S4 에 있어서 No), 스텝 S3 으로 되돌아가, 처리액의 배출이 계속해서 실시된다. 한편, 처리액의 배출에 의해 파티클량이 소정의 허용치 이하가 된 경우 (스텝 S4 에 있어서 Yes), 제어부 (52) 는, 배액 밸브 (42) 를 폐쇄 상태로 한다 (도 3 의 스텝 S5, 도 4 참조). 배액 밸브 (42) 가 폐쇄됨으로써, 처리액의 배출이 정지된다. 이와 같이, 제어부 (52) 가 파티클량을 감시하여 배액 처리를 실시함으로써, 배액 처리가 필요 이상으로 실시되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 스텝 S4 에 있어서, 파티클 측정부 (51) 가 측정하는 파티클량에 따라, 제어부 (52) 가 출력 장치 (표시 장치, 인쇄 장치 또는 램프 등) 에 의해 외부로 통지를 출력해도 된다. 예를 들어, 배액 처리의 계속 시간 (또는, 처리액의 배출량) 에 관하여, 미리 기준치를 정하는 것을 생각할 수 있다. 즉, 스텝 S4 에 있어서, 배액 처리의 계속 시간 (또는, 처리액의 배출량) 이 기준치를 초과해도, 파티클량이 허용치를 하회하지 않는 경우, 제어부 (52) 가 출력 장치에 의해 외부로 통지를 출력하면 된다. 이 통지에 의해, 작업자는, 처리액 공급 유닛 (3) 의 이상을 인지할 수 있기 때문에, 용해 모듈 (30) 등의 파츠의 보수·교환 시기를 적절히 인지할 수 있다.
제어부 (52) 는, 배액 밸브 (42) 를 폐쇄 상태로 하면, 그보다 약간 늦게, 혹은, 그것과 거의 동시의 타이밍에서, 공급 밸브 (33) 를 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 한다 (도 3 의 스텝 S6, 도 4 참조). 또, 급기 밸브 (36) 가 개방됨으로써, 용해 모듈 (30) 에 대해 탄산 가스가 공급된다. 이로써, 이산화탄소를 함유하는 처리액이 다시 1 차측 공급 배관 (32) 내를 흘러, 필터 (31a ∼ 31d) 각각에 공급되는 상태가 된다 (도 4 참조). 즉, 처리액 공급 유닛 (3) 이 처리 유닛 (2) 에 대해 처리액 공급 가능한 상태가 된다.
이상과 같이, 본 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 에 의하면, 처리액 공급 유닛 (3) 에 있어서, 공급 밸브 (33) 가 폐쇄되고 (스텝 S2), 배액 밸브 (42) 가 개방된다 (스텝 S3). 이로써, 용해 모듈 (30) 을 통과한 처리액 중의 파티클량을 저감시킬 수 있다. 또, 필터 (31a ∼ 31d) 보다 1 차측 (즉, 처리액의 공급원측) 에 있어서, 처리액을 배출할 수 있다. 따라서, 용해 모듈 (30), 1 차측 공급 배관 (32) 또는 그 이외의 발진원 (發塵源) 에서 발생한 파티클이, 필터 (31a ∼ 31d) 를 통하지 않고, 외부로 배출된다. 이 경우, 필터 (31a ∼ 31d) 의 1 차측에서 발생한 파티클을 많이 포함하는 처리액이, 필터 (31a ∼ 31d) 를 통과하는 것을 저감시킬 수 있다. 이로써, 필터 (31a ∼ 31d) 의 장수명화를 도모할 수 있다.
또, 필터 (31a ∼ 31d) 의 1 차측에서 많은 파티클을 포함하는 처리액을 배출할 수 있기 때문에, 그 파티클을 포함하는 처리액이, 필터 (31a ∼ 31d) 의 2 차측으로 확산될 리스크를 저감시킬 수 있다.
또, 파티클 측정부 (51) 에 의해 측정되는 파티클량에 기초하여 배액 처리를 실시하는 경우에는, 고농도의 파티클을 포함하는 처리액이 필터 (31a ∼ 31d) 를 통과하는 것을 적절히 억제할 수 있다. 또, 파티클을 많이 포함하는 처리액이 웨이퍼 (W) 의 처리에 사용되는 것을 억제할 수 있다. 또, 배액 처리가 불필요하게 실시되는 것을 억제할 수 있다.
＜2. 변형예＞
이상, 실시형태에 대해 설명해 왔지만, 본 발명은 상기와 같은 것으로 한정되는 것은 아니고, 다양한 변형이 가능하다.
예를 들어, 파티클 측정부 (51) 가 측정하는 파티클량에 대해, 미리, 용해 모듈 (30) 등의 파츠를 보수·교환하는 기준이 되는 메인터넌스 기준치가 설정되어도 된다. 구체적으로는, 파티클량이 소정의 메인터넌스 기준치를 초과한 경우, 제어부 (52) 가, 출력 장치 (표시 장치, 인쇄 장치 또는 램프 등) 에 의해 외부로 통지를 출력하도록 해도 된다. 외부로 통지가 이루어짐으로써, 작업자는, 용해 모듈 (30) 등의 파츠의 보수·교환 시기를 적절히 인지할 수 있다.
또, 공급 밸브 (33) 및 배액 밸브 (42) 는, 상기 실시형태와 같이, 제어부 (52) 의 제어하에서 전동 개폐 가능하게 구성되어도 되지만, 적어도 일방을 수동으로 개폐 가능하게 구성되어도 된다. 단, 자동으로 개폐 제어함으로써, 작업자 부담을 경감시킬 수 있다.
또, 전환부로서 공급 밸브 (33) 및 배액 밸브 (42) 를 1 차측 공급 배관 (32) 에 개재 장착하는 대신에, 이것들의 기능을 겸비하는 3 방 밸브를 이용하는 것도 생각할 수 있다. 이 경우, 1 차측 공급 배관 (32) 에 있어서의 배액 배관 (41) 에 연결되는 분기부 (D2) 에 3 방 밸브를 형성하면 된다.
처리액 공급 유닛 (3) 이 공급하는 처리액은, 탄소 가스를 용해시킨 것에 한정되지 않고, 예를 들어 질소 가스 등의 다른 종류의 가스를 용해시킨 것으로 해도 된다. 또, 탄산수 또는 질소 가스 등의 다른 종류의 가스를 용해시킨 액체에, 약액 등의 다른 액체를 혼합시킨 것을 처리액으로 해도 된다.
상기 실시형태의 기판 처리 장치 (1) 는, 처리 유닛 (2) 에서 웨이퍼 (W) 를 1 장씩 처리액으로 처리하는 매엽식의 장치이다. 그러나, 본 발명은, 복수의 웨이퍼 (W) 를 동시에 복수 장의 웨이퍼 (W) 를 처리액으로 처리하는 배치식의 처리 유닛을 구비한 기판 처리 장치에도 적용 가능하다.
또, 전술한 실시형태에서는, 처리 대상이 되는 기판으로서 웨이퍼 (W) 를 채택하였지만, 웨이퍼 (W) 에 한정되지 않고, 예를 들어, 액정 표시 장치용 유리 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등의 다른 종류의 기판이 처리 대상으로 되어도 된다.
본 발명은 상세하게 설명되었지만, 상기의 설명은, 모든 국면에 있어서 예시로서, 본 발명이 그것에 한정되는 것은 아니다. 예시되어 있지 않은 무수한 변형예가, 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 상정될 수 있는 것으로 해석된다. 상기 각 실시형태 및 각 변형예에서 설명한 각 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합하거나 생략하거나 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 처리 유닛 (처리부)
3 : 처리액 공급 유닛 (처리액 공급 장치)
30 : 용해 모듈
31a ∼ 31d : 필터
32 : 1 차측 공급 배관
320a ∼ 320d : 분기 배관
33 : 공급 밸브
34a ∼ 34d : 2 차측 공급 배관
35 : 펌프
41 : 배액 배관
42 : 배액 밸브
51 : 파티클 측정부
52 : 제어부
90 : 배액 탱크 (배액부)
92 : 배출 배관
D1, D2 : 분기부 (접속 부분)
W : 웨이퍼

Claims (7)

  1. 처리액을 공급하는 처리액 공급 장치로서,
    처리액의 원액에 기체를 용해시키는 용해 모듈과,
    그 일방단이 상기 용해 모듈의 2 차측에 접속되어 있는 1 차측 공급 배관과,
    상기 1 차측 공급 배관의 타방단에 접속되고, 상기 처리액을 여과하는 필터와,
    상기 필터의 2 차측에 접속되고, 상기 필터를 통과한 상기 처리액이 통과하는 유로를 형성하는 2 차측 공급 배관과,
    상기 1 차측 공급 배관에 접속되어 있고, 상기 처리액을 배액부에 보내는 배액 배관과,
    상기 1 차측 공급 배관에 형성되고, 상기 용해 모듈과 상기 필터가 연통되는 상태와, 상기 용해 모듈과 상기 배액부가 연통되는 상태 사이에서 전환하는 전환부와,
    상기 전환부의 1 차측에 형성되고, 상기 1 차측 공급 배관을 통과하는 상기 처리액 중의 파티클량을 측정하는 파티클 측정부와,
    상기 파티클 측정부에 의해 측정된 상기 파티클량에 따라, 상기 전환부에 의한 전환 동작을 제어하는 제어부를 구비하는, 처리액 공급 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 파티클 측정부는, 상기 1 차측 공급 배관에 있어서의 상기 배액 배관이 접속된 부분보다 1 차측을 통과하는 상기 처리액 중의 상기 파티클량을 측정하는, 처리액 공급 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전환부는,
    상기 1 차측 공급 배관에 개재 장착되고, 상기 1 차측 공급 배관 내의 유로를 개폐하는 공급 밸브와,
    상기 배액 배관에 개재 장착되고, 상기 배액 배관 내의 유로를 개폐하는 배액 밸브를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 공급 밸브 및 상기 배액 밸브의 개폐 동작을 제어하는, 처리액 공급 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 공급 밸브를 폐쇄하며 또한 상기 배액 밸브를 개방한 상태에서, 상기 파티클 측정부에 의해 측정되는 상기 파티클량에 따라, 출력 장치에 의해 외부로 통지를 출력하는, 처리액 공급 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 1 차측 공급 배관은 상기 전환부의 2 차측에 있어서 복수의 분기 배관으로 분기되어 있고, 그 복수의 분기 배관 각각에 1 개의 상기 필터가 각각 접속되어 있는, 처리액 공급 장치.
  6. 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 처리액 공급 장치와,
    상기 처리액 공급 장치의 상기 필터에 의해 여과된 상기 처리액으로 기판을 처리하는 처리부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  7. 처리액을 공급하는 처리액 공급 방법으로서,
    (a) 용해 모듈에 의해 처리액의 원액에 기체를 용해시키는 공정과,
    (b) 상기 기체가 용해된 상기 처리액을 상기 용해 모듈로부터 1 차측 공급 배관에 공급하는 공정과,
    (c) 상기 1 차측 공급 배관을 통과한 상기 처리액을 상기 1 차측 공급 배관에 접속된 필터로 여과하는 공정과,
    (d) 상기 1 차측 공급 배관을 통과하는 상기 처리액 중의 파티클량을 측정하는 공정과,
    (e) 상기 공정 (d) 에서 측정된 상기 파티클량에 따라, 상기 공정 (c) 에 있어서의 상기 필터에 대한 상기 처리액의 공급을 정지함과 함께, 상기 용해 모듈을 통과한 상기 처리액을 상기 1 차측 공급 배관으로부터 분기되는 배액 배관을 통해 배액부에 보내는 공정을 포함하는, 처리액 공급 방법.
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