KR20210014583A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20210014583A
KR20210014583A KR1020200093098A KR20200093098A KR20210014583A KR 20210014583 A KR20210014583 A KR 20210014583A KR 1020200093098 A KR1020200093098 A KR 1020200093098A KR 20200093098 A KR20200093098 A KR 20200093098A KR 20210014583 A KR20210014583 A KR 20210014583A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
liquid
water tank
tank
temperature
processing
Prior art date
Application number
KR1020200093098A
Other languages
English (en)
Inventor
카즈시게 사노
유이치 타나카
요시히로 가이
Original Assignee
도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 도쿄엘렉트론가부시키가이샤 filed Critical 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Publication of KR20210014583A publication Critical patent/KR20210014583A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
    • H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
    • H01L21/67086—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/02164—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon oxide, e.g. SiO2
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02123—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon
    • H01L21/0217—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer the material containing silicon the material being a silicon nitride not containing oxygen, e.g. SixNy or SixByNz
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
    • H01L21/30604—Chemical etching
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/3105—After-treatment
    • H01L21/311—Etching the insulating layers by chemical or physical means
    • H01L21/31105—Etching inorganic layers
    • H01L21/31111—Etching inorganic layers by chemical means
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67057—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing with the semiconductor substrates being dipped in baths or vessels
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67248—Temperature monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
    • H01L21/67253—Process monitoring, e.g. flow or thickness monitoring
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/30—Structural arrangements specially adapted for testing or measuring during manufacture or treatment, or specially adapted for reliability measurements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
  • Weting (AREA)

Abstract

복수 매의 기판을 처리하는 배치식의 장치에 있어서, 처리조의 수조 내의 온도 제어성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다. 복수 매의 기판이 침지되는 처리액을 저류하는 처리조와, 상기 처리조의 수조 내에 상기 처리액을 공급하는 공급로, 및 상기 공급로의 도중에서 상기 처리액을 가열하는 가열 기구를 포함하는, 복수의 액 공급부와, 상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 상기 처리액의 온도를 측정하는 복수의 수조 내 온도 센서를 가지는 기판 처리 장치를 제공한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
특허 문헌 1에 기재된 기판 처리 장치는 처리조와, 순환 라인과, 펌프와, 히터와, 적어도 2 개의 온도 센서와, 컨트롤러를 가진다. 처리조는 기판이 침지되는 처리액을 저류한다. 순환 라인은 처리조로부터 취출한 처리액을 처리조로 되돌린다. 펌프, 히터 및 1 개의 온도 센서는 순환 라인의 도중에 마련된다. 다른 1 개의 온도 센서는 처리조의 수조 내에 마련된다. 컨트롤러는 적어도 2 개의 온도 센서의 검출 온도에 기초하여, 히터의 발열량을 제어한다.
일본특허공개공보 2018-133558호
본 개시의 일태양은 처리조의 수조 내의 온도 제어성을 향상시킬 수 있는 기술을 제공한다.
본 개시의 일태양에 따른 기판 처리 장치는,
복수 매의 기판이 침지되는 처리액을 저류하는 처리조와,
상기 처리조의 수조 내에 상기 처리액을 공급하는 공급로, 및 상기 공급로의 도중에서 상기 처리액을 가열하는 가열 기구를 포함하는, 복수의 액 공급부와,
상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 상기 처리액의 온도를 측정하는 복수의 수조 내 온도 센서
를 가지는, 기판 처리 장치.
본 개시의 일태양에 따르면, 복수 매의 기판을 처리하는 배치식의 장치에 있어서, 처리조의 수조 내의 온도 제어성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 정면 단면도이다.
도 2a는 일실시 형태에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서의 배치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 2b는 도 2a에 나타내는 복수의 액 공급부의 각각의 수평관의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 3은 일실시 형태에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도이다.
도 4는 제 1 변형예에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서의 배치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 5는 제 1 변형예에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도이다.
도 6a는 제 2 변형예에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서의 배치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 6b는 도 6a에 나타내는 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 7은 제 3 변형예에 따른 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 측면 단면도이다.
도 8은 제 4 변형예에 따른 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 측면 단면도이다.
이하, 본 개시의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 또한, 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성에는 동일한 부호를 부여하고, 설명을 생략하는 경우가 있다. 본 명세서에서 X축 방향, Y축 방향, Z축 방향은 서로 수직인 방향이다. X축 방향 및 Y축 방향은 수평 방향, Z축 방향은 연직 방향이다.
도 1은 일실시 형태에 따른 기판 처리 장치를 나타내는 정면 단면도이다. 기판 처리 장치(1)는 복수 매의 기판(2)을 처리액(3)에 침지하여, 처리하는 배치식으로서, 처리조(5)를 가진다. 처리조(5)는 처리액(3)을 저류하고, 복수 매의 기판(2)은 처리조(5)의 수조 내에서 처리액(3)에 침지되어, 처리된다.
기판(2)은 예를 들면 실리콘 웨이퍼와, 실리콘 산화막과, 실리콘 질화막을 포함한다. 실리콘 산화막과 실리콘 질화막은 교호로 반복하여 적층되고, 적층막을 형성한다. 적층막은 적층막을 두께 방향으로 관통하는 개구부를 포함한다.
처리액(3)은 예를 들면 기판(2)을 에칭하는 에칭액이다. 처리액(3)은 예를 들면 인산 수용액이며, 처리조(5)의 수조 내에서 비등 상태로 유지되어, 적층막의 개구부로 들어가, 실리콘 산화막 및 실리콘 질화막 중 실리콘 질화막을 선택적으로 에칭하여, 제거한다.
처리조(5)는 예를 들면 이중조로서, 처리액(3)을 저류하는 내조(51)와, 내조(51)로부터 오버플로우된 처리액(3)을 회수하는 외조(52)를 가진다. 외조(52)는 내조(51)의 상부를 둘러싼다.
내조(51)의 하부는, 도 1에서는 외조(52)의 외부에 배치되지만, 외조(52)의 내부에 배치되어도 된다. 즉, 외조(52)가, 그 내부에 내조(51)를 수용해도 된다.
복수 매의 기판(2)은 내조(51)의 수조 내에서 처리액(3)에 침지되어, 처리액(3)에 의해 처리된다. 내조(51)의 상방에는 처리액(3)의 보온 및 비산 억제를 목적으로서, 덮개(53)가 배치되어도 된다.
기판 처리 장치(1)는 처리조(5)의 수조 내에 처리액(3)을 공급하는 액 공급부(6)를 가진다. 액 공급부(6)는 처리액(3)이 흐르는 공급로(61)를 가진다. 공급로(61)는 처리조(5)의 외부로부터 공급되는 처리액(3)을 처리조(5)에 새롭게 공급하는 유로여도 되지만, 본 실시 형태에서는 처리조(5)로부터 취출한 처리액(3)을 처리조(5)로 되돌리는 순환로이다. 순환로는 예를 들면 외조(52)로부터 취출한 처리액(3)을, 내조(51)로 되돌린다. 처리액(3)을 재이용할 수 있다.
액 공급부(6)는 공급로(61)의 도중에 송액 기구(62)와, 가열 기구(63)와, 가열 온도 센서(64)와, 유량계(65)를 가진다. 송액 기구(62)는 예를 들면 펌프로, 처리액(3)을 보낸다. 가열 기구(63)는 예를 들면 전기 히터로, 처리액(3)을 가열한다. 가열 온도 센서(64)는 가열 기구(63)보다 하류에서 처리액(3)의 온도를 측정한다. 가열 기구(63)의 출력 변화가 가열 온도 센서(64)의 측정값에 즉시 반영된다. 가열 온도 센서(64)는 가열 기구(63)의 출력 변화에 대한 응답성을 높이기 위하여, 가열 기구(63)의 근방에 배치되어도 된다. 유량계(65)는 송액 기구(62)의 하류에서 처리액(3)의 유량을 계측한다. 송액 기구(62)의 출력 변화가 유량계(65)의 측정값에 즉시 반영된다.
액 공급부(6)는 공급로(61)의 선단에, 처리조(5)의 수조 내에 처리액(3)을 토출하는 노즐(66)을 가진다. 노즐(66)은 예를 들면 내조(51)의 수조 내에 처리액(3)을 토출한다. 노즐(66)은 처리액(3)과 가스의 혼합 유체를 토출해도 된다. 예를 들면 도 2a에 나타내는 노즐(66A, 66B)은 L자 형상으로, 연직관(69A, 69B)과, 연직관(69A, 69B)의 하단으로부터 수평으로 연장되는 수평관(67A, 67B)을 가진다.
수평관(67)은, 도 1에 나타내는 바와 같이, 기판(2)보다 하방에서 기판(2)의 배열 방향(X축 방향)으로 연장되는 중공의 봉이며, Y축 방향으로 간격을 두고 복수 개 마련된다. 복수 개의 수평관(67)의 각각은 그 긴 방향에 간격을 두고 복수의 토출구(68)를 가지고, 복수의 토출구(68)는 각각 직상(直上)을 향해 처리액(3)을 토출한다. 이에 의해, 커튼 형상의 상승류를 내조(51)의 수조 내에 형성할 수 있다.
기판 처리 장치(1)는 복수 매의 기판(2)을 유지하는 기판 유지부(7)를 가진다. 기판 유지부(7)는 기판(2)의 외주를 둘레 방향으로 간격을 두고 유지하는 복수의 유지봉(71)과, 복수의 유지봉(71)의 각각의 일단에 연결되는 미도시의 연결판을 가진다. 복수의 유지봉(71)의 각각은, 상기 연결판으로부터, 기판(2)의 배열 방향인 X축 방향으로 연장되어 있고, 그 긴 방향에 간격을 두고 복수의 유지홈을 가진다. 복수의 유지봉(71)은 유지홈에서 기판(2)을 연직으로 유지한다.
기판 유지부(7)는 대기 위치와 처리 위치와의 사이에서 승강한다. 대기 위치는 복수 매의 기판(2)을 미도시의 반송 장치에 대하여 전달하는 위치이며, 처리 위치의 상방으로 설정된다. 처리 위치는 복수 매의 기판(2)을 처리액(3)에 침지하는 위치이다.
기판 유지부(7)는 대기 위치에서 처리 전의 기판(2)을 반송 장치로부터 수취하고, 이어서 처리 위치까지 하강하고, 정해진 시간 경과 후에 다시 대기 위치까지 상승하여, 대기 위치에서 처리 후의 기판(2)을 반송 장치로 인도한다. 이 후, 동일한 동작이 반복된다.
기판 유지부(7)의 승강 시에는, 덮개(53)가 기판 유지부(7)와 간섭하지 않도록 열린다. 한편, 기판 유지부(7)가 대기 위치 또는 처리 위치에서 정지할 시에는, 덮개(53)가 닫힌다. 덮개(53)를 닫음으로써, 처리액(3)을 보온할 수 있고, 또한 처리액(3)의 비산을 억제할 수 있다.
제어부(9)는 예를 들면 컴퓨터이며, 도 1에 나타내는 바와 같이 CPU(Central Processing Unit)(91)와, 메모리 등의 기억 매체(92)를 구비한다. 기억 매체(92)에는 기판 처리 장치(1)에서 실행되는 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(9)는 기억 매체(92)에 기억한 프로그램을 CPU(91)에 실행시킴으로써, 기판 처리 장치(1)의 동작을 제어한다. 또한, 제어부(9)는 입력 인터페이스(93)와, 출력 인터페이스(94)를 구비한다. 제어부(9)는 입력 인터페이스(93)에서 외부로부터의 신호를 수신하고, 출력 인터페이스(94)에서 외부로 신호를 송신한다.
상기 프로그램은 예를 들면 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기억되고, 그 기억 매체로부터 제어부(9)의 기억 매체(92)에 인스톨된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등을 들 수 있다. 또한, 프로그램은 인터넷을 개재하여 서버로부터 다운로드되어, 제어부(9)의 기억 매체(92)에 인스톨되어도 된다.
도 2a는 일실시 형태에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서의 배치를 나타내는 측면 단면도이다. 도 2b는 도 2a에 나타내는 복수의 액 공급부의 각각의 수평관의 배치를 나타내는 평면도이다.
기판 처리 장치(1)는 복수의 액 공급부(6A, 6B)를 가지고, 복수의 액 공급부(6A, 6B)의 각각이 가열 기구(63)를 포함한다. 액 공급부(6A, 6B)마다 가열 기구(63)의 출력을 조정할 수 있으므로, 내조(51)의 수조 내 온도의 분포를 용이하게 조정할 수 있다. 내조(51)의 수조 내 온도를, 이하, 단순히 「수조 내 온도」라고도 부른다.
처리액(3)은 복수의 액 공급부(6A, 6B)에서 온도 조절된 후, 내조(51)의 수조 내로 공급되고, 이어서 내조(51)로부터 오버플로우되어, 도 1에 나타내는 외조(52)로 회수된다. 외조(52)의 수조 내에서는 처리액(3)이 서로 섞여, 처리액(3)의 온도가 균일해진다.
이 때문에, 복수의 액 공급부(6A, 6B)는 외조(52)의 동일한 위치로부터 처리액(3)을 취출해도 된다. 이 경우, 외조(52)의 하나의 취출구와, 복수의 액 공급부(6A, 6B)의 각각의 공급로(61)를 연결하는 공통로가 마련된다.
단, 복수의 액 공급부(6A, 6B)는 외조(52)의 상이한 위치로부터 처리액(3)을 취출해도 된다. 이 경우도, 복수의 액 공급부(6A, 6B)의 각각이 가열 기구(63)를 포함하면, 액 공급부(6A, 6B)마다 가열 기구(63)의 출력을 조정할 수 있으므로, 수조 내 온도의 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
또한, 기판 처리 장치(1)는 복수의 수조 내 온도 센서(81)를 가지고, 내조(51)의 수조 내의 복수 개소에서 처리액(3)의 온도를 측정한다. 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 측정값에 기초하여, 수조 내 온도의 분포를 구할 수 있다.
수조 내 온도의 분포는, 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 각각의 측정점의 위치와, 그 측정점에서의 측정값을 관련지어 연결시킨 데이터로서 구해진다. 측정점의 위치는 미리 기억 매체(92)에 기억된 것을 읽어내 이용한다.
수조 내 온도의 분포는, 측정점 이외의 예측점의 위치와, 그 예측점에서의 예측값을 관련지어 연결시킨 데이터를 더 포함해도 된다. 예측점은 복수의 측정점의 사이로 설정되어도 되고, 복수의 측정점 이외로 설정되어도 된다. 예측값은 예를 들면 내삽법 및 외삽법 등의 일반적인 예측법에 의해 구할 수 있다.
수조 내 온도의 분포는 본 실시 형태에서는 수평 방향의 분포이지만, 연직 방향의 분포여도 되고, 수평 방향과 연직 방향의 양방향의 분포여도 된다. 또한, 수조 내 온도의 분포는 일차원적인 분포, 이차원적인 분포 및 삼차원적인 분포 중 어느 것이어도 된다.
본 실시 형태에 따르면, 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 측정값에 기초하여 수조 내 온도의 분포를 구하므로, 실제의 분포를 목표 분포에 근접시키는 조작이 가능하다. 그 결과, 수조 내 온도의 제어성을 향상시킬 수 있다.
도 2b에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봤을 때, 내조(51)의 수조 내는 수평 방향에 제 1 존(ZA)과 제 2 존(ZB)으로 구분되어, 존(ZA, ZB)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하도록, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 배치된다. 이웃하는 존(ZA, ZB)의 경계선은 가상적인 것이다. 내조(51)의 수조 내는, 도 2b에서는 기판(2)의 배열 방향에 2 개의 존(ZA, ZB)으로 구분되지만, 3 개 이상의 존으로 구분되어도 된다.
복수의 존(ZA, ZB)은, 상기한 바와 같이 내조(51)의 수조 내를, 예를 들면 기판(2)의 배열 방향(X축 방향)으로 구분한 것이다. 복수의 기판(2)을 배열 방향에 복수의 그룹으로 나누어 그룹마다 기판(2)의 처리 조건을 조정할 수 있다. 특정한 그룹의 기판(2)에 처리 불량이 생기는 경우에, 그 그룹의 기판(2)의 처리 조건을 변경할 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
제 1 액 공급부(6A)는 제 1 공급로(61A)와, 제 1 송액 기구(62A)와, 제 1 가열 기구(63A)와, 제 1 가열 온도 센서(64A)와, 제 1 유량계(65A)와, 제 1 노즐(66A)을 포함한다. 제 1 노즐(66A)은 제 1 수평관(67A)과, 제 1 토출구(68A)를 가진다. 또한, 제 1 노즐(66A)은 제 1 연직관(69A)을 가진다.
제 1 수평관(67A)은 기판(2)의 배열 방향(X축 방향)으로 연장되는 중공의 봉이며, Y축 방향으로 간격을 두고 복수 개 배치되어도 된다. 제 1 토출구(68A)는 제 1 존(ZA)에 배치되고, 제 2 존(ZB)에 배치되지 않는다. 즉, 제 1 액 공급부(6A)는 제 1 존(ZA)에 처리액(3)을 토출하고, 제 2 존(ZB)에 처리액(3)을 토출하지 않는다.
마찬가지로, 제 2 액 공급부(6B)는 제 2 공급로(61B)와, 제 2 송액 기구(62B)와, 제 2 가열 기구(63B)와, 제 2 가열 온도 센서(64B)와, 제 2 유량계(65B)와, 제 2 노즐(66B)을 포함한다. 제 2 노즐(66B)은 제 2 수평관(67B)과, 제 2 토출구(68B)를 가진다. 또한, 제 2 노즐(66B)은 제 2 연직관(69B)을 가진다.
제 2 수평관(67B)은 기판(2)의 배열 방향(X축 방향)으로 연장되는 중공의 봉이며, Y축 방향으로 간격을 두고 복수 개 배치되어도 된다. 제 2 토출구(68B)는 제 2 존(ZB)에 배치되고, 제 1 존(ZA)에 배치되지 않는다. 즉, 제 2 액 공급부(6B)는 제 2 존(ZB)에 처리액(3)을 토출하고, 제 1 존(ZA)에 처리액(3)을 토출하지 않는다.
상기한 바와 같이, 존(ZA, ZB)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하도록, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 배치된다. 임의의 하나의 존(예를 들면 존(ZA))에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(예를 들면 액 공급부(6A))와, 나머지의 임의의 하나의 존(예를 들면 존(ZB))에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(예를 들면 액 공급부(6B))가 완전하게 일치하지 않으면 된다.
예를 들면, 복수의 존(ZA, ZB)의 각각에, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 중복하여 처리액(3)을 토출하지 않도록, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 배치된다. 복수의 액 공급부(6A, 6B)는 복수의 존(ZA, ZB) 중에서 선택되는, 서로 상이한 1 개의 존에 처리액(3)을 토출한다. 동일한 존(예를 들면 제 1 존(ZA))에는 1 개의 액 공급부(예를 들면 제 1 액 공급부(6A))만이 처리액을 토출한다.
상기한 바와 같이, 존(ZA, ZB)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하면, 존(ZA, ZB)마다 처리액(3)의 온도를 조정할 수 있어, 수조 내 온도의 수평 방향 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
복수의 존(ZA, ZB)의 각각에는 1 개 이상(도 2a에서는 1 개)의 수조 내 온도 센서(81)가 배치된다. 따라서, 수조 내 온도의 수평 방향 분포를 측정할 수 있다. 또한, 존(ZA, ZB)마다, 처리액(3)의 수조 내 온도를 감시하면서, 처리액(3)의 가열 온도를 조정할 수 있다.
도 3은 일실시 형태에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도이다. 도 3에 도시되는 각 기능 블록은 개념적인 것이며, 반드시 물리적으로 도시와 같이 구성되어 있는 것을 요하지 않는다. 각 기능 블록의 전부 또는 일부를, 임의의 단위로 기능적 또는 물리적으로 분산·통합하여 구성하는 것이 가능하다. 각 기능 블록에서 행해지는 각 처리 기능은 그 전부 또는 임의의 일부가, CPU에서 실행되는 프로그램으로 실현되고, 혹은 와이어드 로직에 의한 하드웨어로서 실현될 수 있다. 후술하는 도 5에 있어서 동일하다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 제어부(9)는 가열 온도 설정부(95)와, 가열 제어부(96)를 가진다. 가열 온도 설정부(95)는 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 측정값(BPV)에 기초하여 수조 내 온도의 분포를 구하고, 구한 분포에 기초하여 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정한다. 가열 제어부(96)는 가열 온도의 목표값(HSV)에 기초하여, 가열 기구(63)를 제어한다.
가열 온도 설정부(95)는 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 측정값(BPV)에 기초하여 수조 내 온도의 분포를 구하고, 구한 분포와 그 목표 분포와의 편차에 기초하여 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정한다. 목표값(HSV)은 상기 편차를 제로로 하도록 연산으로 구해진다. 그 연산에는 예를 들면 PI 연산 또는 PID 연산 등이 이용된다.
수조 내 온도의 목표 분포는, 미리 기억 매체(92)에 기억된 것을 읽어내 이용한다. 수조 내 온도의 목표 분포는 균일한 분포여도, 불균일한 분포여도 되며, 처리액(3)으로 처리된 후의 기판(2)의 검사 결과에 기초하여 적절히 갱신된다. 수조 내 온도의 목표 분포는, 기판(2)의 처리 불량을 저감시킬 수 있도록 결정되며, 일부러 불균일한 분포로 결정되는 경우도 있다.
가열 온도 설정부(95)는, 상기한 바와 같이 수조 내 온도의 실제의 분포와 그 목표 분포와의 편차에 기초하여 가열 기구(63)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정하므로, 수조 내 온도의 실제의 분포를 목표 분포에 일치시킬 수 있어, 기판(2)의 처리 불량을 저감시킬 수 있다.
가열 온도 설정부(95)는 모든 액 공급부(6)에 공통의 목표값(HSV)을 설정해도 되지만, 본 실시 형태에서는 액 공급부(6)마다 목표값(HSV)을 설정한다. 구체적으로, 가열 온도 설정부(95)는 제 1 존(ZA) 내에서의 측정값(BPV)과 그 목표값(BSV)과의 편차를 구하고, 구한 편차에 기초하여 제 1 가열 기구(63A)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정한다. 또한, 가열 온도 설정부(95)는 제 2 존(ZB) 내에서의 측정값(BPV)과 그 목표값(BSV)과의 편차를 구하고, 구한 편차에 기초하여 제 2 가열 기구(63B)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정한다. 액 공급부(6)마다 처리액(3)의 가열 온도를 조정할 수 있으므로, 수조 내 온도의 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
가열 온도 설정부(95)가 액 공급부(6)마다 목표값(HSV)을 설정하는 경우, 액 공급부(6)마다 가열 제어부(96)가 마련된다.
가열 제어부(96)는 가열 온도의 목표값(HSV)과 가열 온도 센서(64)의 측정값(HPV)과의 편차에 기초하여 가열 기구(63)를 제어한다. 가열 제어부(96)는 목표값(HSV)과 측정값(HPV)과의 편차를 제로로 하도록 가열 기구(63)의 출력을 제어한다. 출력의 연산에는 예를 들면 PI 연산 또는 PID 연산 등이 이용된다.
가열 기구(63)의 출력 변화가 가열 온도의 측정값(HPV)에 반영될 때까지의 시간은, 가열 기구(63)의 출력 변화가 수조 내 온도의 측정값(BPV)에 반영될 때까지의 시간보다 짧다. 따라서, 수조 내 온도의 목표값(BSV)과 측정값(BPV)과의 편차에 기초하여 가열 온도의 목표값(HSV)을 보정하고, 또한 가열 온도의 목표값(HSV)과 측정값(HPV)과의 편차에 기초하여 가열 기구(63)의 출력을 제어하면, 응답성을 향상시킬 수 있어, 수조 내 온도의 측정값(BPV)을 목표값(BSV)에 단시간에 일치시킬 수 있다.
도 3에 나타내는 제어는, 이른바 캐스케이드 제어이다. 캐스케이드 제어에서는, 마스터 루프와 슬레이브 루프로 1 개의 피드백 루프가 짜여진다. 도 3에 나타내는 캐스케이드 제어에서는, 상기한 바와 같이, 수조 내 온도의 목표값(BSV)과 측정값(BPV)과의 편차를 제로로 하도록 가열 온도의 목표값(HSV)을 보정하고, 또한 가열 온도의 목표값(HSV)과 측정값(HPV)과의 편차를 제로로 하도록 가열 기구(63)의 출력을 제어한다.
도 4는 제 1 변형예에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서의 배치를 나타내는 측면 단면도이다. 본 변형예의 수평관의 배치를 나타내는 평면도는 도 2b와 동일하므로, 도시를 생략한다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
본 변형예에서는, 복수의 존(ZA, ZB)의 각각에, 연직 방향으로 간격을 두고 복수의 수조 내 온도 센서(81D, 81U)가 배치된다. 따라서, 복수의 존(ZA, ZB)의 각각에 대하여, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 구할 수 있어, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 그 목표 분포에 근접시키는 조작이 가능하다.
수조 내 온도의 연직 방향 분포는, 수평관(67)으로부터 연직 상방으로 토출되는 처리액(3)의 유량에 의해 조정할 수 있다. 토출구(68)의 개구 면적은 일정하므로, 처리액(3)의 유량이 많을수록, 처리액(3)의 유속이 빠르며, 처리액(3)이 토출구(68)에서 토출되고 나서 액면에 달할 때까지 열을 빼앗기기 어렵다. 따라서, 처리액(3)의 유량이 많을수록, 연직 방향에 있어서의 수조 내 온도의 차가 작다.
기판 처리 장치(1)는 복수의 액 공급부(6)를 가지고, 복수의 액 공급부(6)의 각각이 송액 기구(62)를 가진다. 액 공급부(6)마다 송액 기구(62)의 출력을 조정할 수 있으므로, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
그런데, 복수의 수조 내 온도 센서(81D, 81U)는 수평관(67)보다 상방에 배치되고, 하측의 수조 내 온도 센서(81D)가 상측의 수조 내 온도 센서(81U)보다 수평관(67)에 가깝다. 이 때문에, 가열 기구(63)의 출력 변화가 하측의 수조 내 온도 센서(81D)의 측정값(HPV)에 반영될 때까지의 시간은, 가열 기구(63)의 출력 변화가 상측의 수조 내 온도 센서(81U)의 측정값(HPV)에 반영될 때까지의 시간보다 짧다.
도 3에 나타내는 가열 온도 설정부(95)는, 상측의 수조 내 온도 센서(81U)로부터 수조 내 온도의 측정값(BPV)을 취득해도 되지만, 응답성을 향상시키기 위하여, 하측의 수조 내 온도 센서(81D)로부터 수조 내 온도의 측정값(BPV)을 취득해도 된다. 가열 온도 설정부(95)는 하측의 수조 내 온도 센서(81D)의 측정값(BPV)과 그 목표값(BSV)과의 편차를 구하고, 구한 편차에 기초하여 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정해도 된다.
한편, 도 5에 나타내는 유량 설정부(97)는, 상하 양측의 수조 내 온도 센서(81D, 81U)로부터 수조 내 온도의 측정값(BPV)을 취득해도 된다.
도 5는 제 1 변형예에 따른 제어부의 구성 요소를 기능 블록으로 나타내는 도이다. 도 5에 나타내는 기능 블록은, 도 3에 나타내는 기능 블록과 조합하여 이용되지만, 단독으로 이용되어도 된다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(9)는 유량 설정부(97)와, 송액 제어부(98)를 가진다. 유량 설정부(97)는 복수의 수조 내 온도 센서(81D, 81U)의 측정값(BPV)에 기초하여 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 구하고, 구한 연직 방향 분포에 기초하여 송액 기구(62)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정한다. 연직 방향 분포는, 예를 들면 연직 방향에 있어서의 온도 구배(단위 길이당 온도 변화)로 나타내진다. 송액 제어부(98)는 유량의 목표값(FSV)에 기초하여, 송액 기구(62)를 제어한다.
유량 설정부(97)는 복수의 수조 내 온도 센서(81D, 81U)의 측정값(BPV)에 기초하여 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 구하고, 구한 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차에 기초하여 송액 기구(62)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정한다. 목표값(FSV)은 상기 편차를 제로로 하도록 연산으로 구해진다. 그 연산에는 예를 들면 PI 연산 또는 PID 연산 등이 이용된다.
유량 설정부(97)는, 상기한 바와 같이 수조 내 온도의 실제의 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차에 기초하여 송액 기구(62)의 유량의 목표값(FSV)을 설정하므로, 수조 내 온도의 실제의 연직 방향 분포를 목표 분포에 일치시킬 수 있어, 기판(2)의 처리 불량을 저감시킬 수 있다.
유량 설정부(97)는 모든 액 공급부(6)에 공통의 목표값(FSV)을 설정해도 되지만, 본 실시 형태에서는 액 공급부(6)마다 목표값(FSV)을 설정한다. 구체적으로, 유량 설정부(97)는 제 1 존(ZA) 내에서의 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차를 구하고, 구한 편차에 기초하여 제 1 송액 기구(62A)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정한다. 또한, 유량 설정부(97)는 제 2 존(ZB) 내에서의 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차를 구하고, 구한 편차에 기초하여 제 2 송액 기구(62B)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정한다. 액 공급부(6)마다 처리액(3)의 유량을 조정할 수 있으므로, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
유량 설정부(97)가 액 공급부(6)마다 목표값(FSV)을 설정하는 경우, 액 공급부(6)마다 송액 제어부(98)가 마련된다.
송액 제어부(98)는 유량의 목표값(FSV)과 유량계(65)의 측정값(FPV)과의 편차에 기초하여 송액 기구(62)를 제어한다. 송액 제어부(98)는 목표값(FSV)과 측정값(FPV)과의 편차를 제로로 하도록 송액 기구(62)의 출력을 제어한다. 출력의 연산에는 예를 들면 PI 연산 또는 PID 연산 등이 이용된다.
송액 기구(62)의 출력 변화가 유량의 측정값(FPV)에 반영될 때까지의 시간은, 송액 기구(62)의 출력 변화가 수조 내 온도의 측정값(BPV)에 반영될 때까지의 시간보다 짧다. 따라서, 수조 내 온도의 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차에 기초하여 유량의 목표값(FSV)을 보정하고, 또한 유량의 목표값(FSV)과 측정값(FPV)과의 편차에 기초하여 송액 기구(62)의 출력을 제어하면, 응답성을 향상시킬 수 있어, 수조 내 온도의 측정값(BPV)을 목표값(BSV)에 단시간에 일치시킬 수 있다.
도 5에 나타내는 제어는, 이른바 캐스케이드 제어이다. 캐스케이드 제어에서는, 마스터 루프와 슬레이브 루프로 1 개의 피드백 루프가 짜여진다. 도 5에 나타내는 캐스케이드 제어에서는, 상기한 바와 같이 수조 내 온도의 연직 방향 분포와 그 목표 분포와의 편차를 제로로 하도록 유량의 목표값(FSV)을 보정하고, 또한 유량의 목표값(FSV)과 측정값(FPV)과의 편차를 제로로 하도록 송액 기구(62)의 출력을 제어한다.
도 6a는 제 2 변형예에 따른 복수의 액 공급부와 복수의 수조 내 온도 센서와의 배치를 나타내는 측면 단면도이다. 도 6b는 도 6a에 나타내는 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 평면도이다. 이하, 본 변형예와, 상기 실시 형태 및 상기 제 1 변형예와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
도 6a에 나타내는 바와 같이, 수조 내 온도 센서(81)는 액 공급부(6)의 수평관(67)에 장착되어도 된다. 수조 내 온도 센서(81)를 지지하는 전용의 부재가 불필요해진다. 또한, 수평관(67)은 처리액(3)에 침지된 상태의 기판(2)보다 하방에 배치되므로, 기판(2)보다 하방의 수평면 내에서 2 차원으로 수조 내 온도 센서(81)를 배열할 수 있어, 기판(2)보다 하방의 수평면 내의 온도 분포를 구할 수 있다.
또한, 수조 내 온도 센서(81)는 덮개(53)에 장착되어도 된다. 수조 내 온도 센서(81)를 지지하는 전용의 부재가 불필요해진다. 또한, 덮개(53)는 처리액(3)에 침지된 상태의 기판(2)보다 상방에 배치되므로, 기판(2)보다 상방의 수평면 내에서 2 차원으로 수조 내 온도 센서(81)를 배열할 수 있어, 기판(2)보다 상방의 수평면 내의 온도 분포를 구할 수 있다.
또한, 수조 내 온도 센서(81)는 수평관(67)에 2 차원으로 배열되고, 또한 덮개(53)에 2 차원으로 배열되어도 된다. 기판(2)보다 하방의 수평면 내의 온도 분포와, 기판(2)보다 상방의 수평면 내의 온도 분포의 양방을 구할 수 있어, 수조 내의 3 차원의 온도 분포를 구할 수 있다.
또한, 수조 내의 3 차원의 온도 분포는 수평관(67) 및 덮개(53) 이외의 부재에 장착되는 수조 내 온도 센서(81)의 측정값으로부터 구하는 것도 당연히 가능하다.
도 6b에 나타내는 바와 같이, 평면에서 봤을 때, 내조(51)의 수조 내는, 기판(2)의 배열 방향(X축 방향)과 그 직교 방향(Y축 방향)에 복수의 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)으로 구분되어도 된다. 즉, 내조(51)의 수조 내는 X축 방향에 복수의 존군(ZA, ZB)으로 구분되고, 이들 존군(ZA, ZB)이 Y축 방향에 복수의 존으로 더 구분되어도 된다. 존군(ZA)은 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4)으로 구분되고, 존군(ZB)은 존(ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)으로 구분된다.
이들 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)마다, 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하도록, 복수의 액 공급부(6A1, 6A2, 6A3, 6A4, 6B1, 6B2, 6B3, 6B4)가 배치된다. 임의의 하나의 존(예를 들면 존(ZA1))에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(예를 들면 액 공급부(6A1))와, 나머지의 임의의 하나의 존(예를 들면 존(ZA2))에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(예를 들면 액 공급부(6A2))가, 완전하게 일치하지 않으면 된다.
상기한 바와 같이, 평면에서 봤을 때, 수조 내가 기판(2)의 배열 방향에 복수의 존군(ZA, ZB)으로 구분되고, 이들 존군(ZA, ZB)마다, 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출한다. 이 때문에, 복수의 기판(2)을 배열 방향에 복수의 그룹으로 나누고, 그룹마다 기판(2)의 처리 조건을 조정할 수 있다. 특정한 그룹의 기판(2)에 처리 불량이 생기는 경우에, 그 그룹의 기판(2)의 처리 조건을 변경할 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다.
또한 상기한 바와 같이, 평면에서 봤을 때, 수조 내(예를 들면 존군(ZA))가 기판(2)의 배열 방향에 직교하는 방향에 복수의 존(예를 들면 ZA1, ZA2, ZA3)으로 구분되고, 이들 존마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출한다. 이 때문에, 한 장의 기판(2)을 배열 방향에 직교하는 방향에 복수의 영역으로 분할하고, 영역마다 기판(2)의 처리 조건을 조정할 수 있다. 한 장의 기판(2)의 특정의 영역에 처리 불량이 생기는 경우에, 그 영역의 기판(2)의 처리 조건을 변경할 수 있어, 수율을 향상시킬 수 있다. 그 효과는, 내조(51)의 수조 내가 기판(2)의 배열 방향에 직교하는 방향에만 복수의 존으로 구분되는 경우에도 얻어진다.
본 변형예에서는, 상기 실시 형태 및 상기 제 1 변형예에 비해, 구분되는 존의 수가 많지만, 존마다 수조 내 온도를 제어하는 점에서 동일하다. 따라서, 본 변형예에 있어서도 도 3 및 도 5에 나타내는 제어가 적용 가능하다.
평면에서 봤을 때, 복수의 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)의 각각에는, 1 개 이상의 수조 내 온도 센서(81)가 배치된다. 따라서, 수조 내 온도의 수평 방향 분포를 측정할 수 있다. 또한, 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)마다, 처리액(3)의 수조 내 온도를 감시하면서, 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도를 조정할 수 있다.
1 개의 존에 복수의 수조 내 온도 센서(81)가 수평 방향으로 이간하여 배치되는 경우, 이들 수조 내 온도 센서(81)로부터 선택되는 1 개의 측정값이 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 제어에 이용되어도 된다. 수조 내 온도 센서(81)의 선택 방식은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 기판(2)의 처리 불량이 생기는 개소에 가장 가까운 것이 선택되어도 되고, 기판(2)의 검사 결과에 기초하여 적절히 갱신되어도 된다. 또한, 복수의 수조 내 온도 센서(81)의 각각의 측정값의 평균이, 가열 기구(63)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 제어에 이용되어도 된다.
또한, 복수의 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)의 각각에는 적어도 1 조 이상의 수조 내 온도 센서(81)가 배치된다. 1 조의 수조 내 온도 센서(81)는 연직 방향으로 이간하여 배치되는 복수의 수조 내 온도 센서(81)를 포함한다. 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 측정할 수 있다. 또한, 존(ZA1, ZA2, ZA3, ZA4, ZB1, ZB2, ZB3, ZB4)마다, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 감시하면서, 송액 기구(62)에 의한 처리액(3)의 유량을 조정할 수 있다.
1 개의 존에 복수 조의 수조 내 온도 센서(81)가 수평 방향으로 이간하여 배치되는 경우, 복수 조로부터 선택되는 1 조의 측정값이 송액 기구(62)에 의한 처리액(3)의 유량의 제어에 이용되어도 된다. 복수 조로부터 1 조를 선택하는 선택 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면 기판(2)의 처리 불량이 생기는 개소에 가장 가까운 것이 선택되어도 되고, 기판(2)의 검사 결과에 기초하여 적절히 갱신되어도 된다. 또한, 복수 조의 측정값의 평균이, 송액 기구(62)에 의한 처리액(3)의 유량의 제어에 이용되어도 된다.
도 7은 제 3 변형예에 따른 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 측면 단면도이다. 본 변형예의 수평관의 배치를 나타내는 평면도는 도 2b와 동일하므로, 도시를 생략한다. 또한, 본 변형예의 수평관의 배치를 나타내는 평면도는, 도 6b와 동일해도 된다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
상기 실시 형태에서는, 복수의 존(ZA, ZB)의 각각에, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 중복하여 처리액(3)을 토출하지 않도록, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 배치된다. 복수의 액 공급부(6A, 6B)는 복수의 존(ZA, ZB) 중에서 선택되는, 서로 상이한 1 개의 존에 처리액(3)을 토출한다. 동일한 존(예를 들면 제 1 존(ZA))에는 1 개의 액 공급부(예를 들면 제 1 액 공급부(6A))만이 처리액을 토출한다.
한편, 본 변형예에서는 제 1 존(ZA)에, 제 1 액 공급부(6A)와 제 2 액 공급부(6B)의 양방이 중복하여 처리액(3)을 토출한다. 단, 제 2 존(ZB)에는, 제 2 액 공급부(6B)만이 처리액(3)을 토출한다. 따라서, 제 1 존(ZA)에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(6A, 6B)와, 제 2 존(ZB)에 처리액(3)을 토출하는 액 공급부(6B)는 완전하게는 일치하지 않으므로, 상이하다.
본 변형예에 있어서도, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 존(ZA, ZB)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하므로, 존(ZA, ZB)마다 처리액(3)의 온도를 조정할 수 있어, 수조 내 온도의 수평 방향 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
본 변형예에서는, 상기한 바와 같이 제 1 존(ZA)에 제 1 액 공급부(6A)와 제 2 액 공급부(6B)의 양방이 중복하여 처리액(3)을 토출하고, 제 2 존(ZB)에 제 2 액 공급부(6B)만이 처리액(3)을 토출한다. 따라서, 가열 온도 설정부(95)는 먼저 제 2 가열 기구(63B)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정하고, 그 목표값(HSV)에 기초하여 제 1 가열 기구(63A)에 의한 처리액(3)의 가열 온도의 목표값(HSV)을 설정해도 된다. 마찬가지로 유량 설정부(97)는, 먼저 제 2 송액 기구(62B)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정하고, 그 목표값(FSV)에 기초하여 제 1 송액 기구(62A)에 의한 처리액(3)의 유량의 목표값(FSV)을 설정해도 된다.
단, 상기 실시 형태와 같이, 복수의 존(ZA, ZB)의 각각에, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 중복하여 처리액(3)을 토출하지 않도록, 복수의 액 공급부(6A, 6B)가 배치되면, 가열 온도의 목표값(HSV)의 설정, 및 유량의 목표값(FSV)의 설정이 용이하다. 액 공급부(6A, 6B)마다 독립으로 목표값(HSV, FSV)의 설정이 가능하게 되기 때문이다.
도 8은 제 4 변형예에 따른 복수의 액 공급부의 배치를 나타내는 측면 단면도이다. 본 변형예의 수평관의 배치를 나타내는 평면도는 도 2b와 동일하므로, 도시를 생략한다. 또한, 본 변형예의 수평관의 배치를 나타내는 평면도는, 도 6b와 동일해도 된다. 이하, 본 변형예와 상기 실시 형태와의 상이점에 대하여 주로 설명한다.
본 변형예의 기판 처리 장치(1)는, 제 1 액 공급부(6A) 및 제 2 액 공급부(6B) 외에, 제 3 액 공급부(6C) 및 제 4 액 공급부(6D)를 더 가진다. 또한, 기판 처리 장치(1)는 제 3 액 공급부(6C) 및 제 4 액 공급부(6D)만을 가져도 된다.
본 변형예에서는, 내조(51)의 수조 내(예를 들면 존군(ZA))는 연직 방향에 복수의 존(ZA1, ZA2)으로 구분된다. 연직 방향으로 배열되는 복수의 존(ZA1, ZA2)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하도록, 복수의 액 공급부(6C, 6D)가 배치된다.
제 3 액 공급부(6C)는 제 3 공급로(61C)와, 제 3 송액 기구(62C)와, 제 3 가열 기구(63C)와, 제 3 가열 온도 센서(64C)와, 제 3 유량계(65C)와, 제 3 노즐(66C)을 포함한다. 제 3 노즐(66C)은 제 3 연직관(69C)과, 제 3 토출구(68C)를 가진다.
제 3 연직관(69C)은 내조(51)의 수조 내 중 기판(2)의 배열 방향 단부에 설치된다. 제 3 연직관(69C)은 연직 방향으로 연장되는 중공의 봉이며, Y축 방향으로 간격을 두고 복수 개 배치되어도 된다. 제 3 토출구(68C)는 기판(2)의 배열 방향을 향해 처리액(3)을 토출한다.
제 3 토출구(68C)는 연직 방향으로 배열되는 2 개의 존(ZA1, ZA2) 중, 하측의 존(ZA1)에 배치되고, 상측의 존(ZA2)에 배치되지 않는다. 즉, 제 3 액 공급부(6C)는 하측의 존(ZA1)에 처리액(3)을 토출하고, 상측의 존(ZA2)에 처리액(3)을 토출하지 않는다.
마찬가지로, 제 4 액 공급부(6D)는 제 4 공급로(61D)와, 제 4 송액 기구(62D)와, 제 4 가열 기구(63D)와, 제 4 가열 온도 센서(64D)와, 제 4 유량계(65D)와, 제 4 노즐(66D)을 포함한다. 제 4 노즐(66D)은 제 4 연직관(69D)과, 제 4 토출구(68D)를 가진다.
제 4 연직관(69D)은 내조(51)의 수조 내 중 기판(2)의 배열 방향 단부에 설치된다. 제 4 연직관(69D)은 연직 방향으로 연장되는 중공의 봉이며, Y축 방향으로 간격을 두고 복수 개 배치되어도 된다. 제 4 토출구(68D)는 기판(2)의 배열 방향을 향해 처리액(3)을 토출한다.
제 4 토출구(68D)는 연직 방향으로 배열되는 2 개의 존(ZA1, ZA2) 중, 상측의 존(ZA2)에 배치되고, 하측의 존(ZA1)에 배치되지 않는다. 즉, 제 4 액 공급부(6D)는 상측의 존(ZA2)에 처리액(3)을 토출하고, 하측의 존(ZA1)에 처리액(3)을 토출하지 않는다.
본 변형예에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연직 방향으로 배열되는 존(ZA1, ZA2)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 토출하므로, 존(ZA1, ZA2)마다 처리액(3)의 온도를 조정할 수 있어, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 용이하게 조정할 수 있다.
연직 방향으로 배열되는 복수의 존(ZA1, ZA2)의 각각에는 1 개 이상(도 8에서는 1 개)의 수조 내 온도 센서(81)가 배치된다. 따라서, 수조 내 온도의 연직 방향 분포를 측정할 수 있다. 또한, 존(ZA1, ZA2)마다, 처리액(3)의 수조 내 온도를 감시하면서, 처리액(3)의 가열 온도를 조정할 수 있다.
또한, 본 변형예에 있어서도 상기 실시 형태와 마찬가지로, 연직 방향으로 배열되는 존(ZA1, ZA2)마다 상이한 액 공급부(6)가 처리액(3)을 수평 방향으로 토출하므로, 존(ZA1, ZA2)마다 처리액(3)의 유량을 조정할 수 있어, 수조 내 온도의 수평 방향 분포도 조정 가능하다.
이상, 본 개시에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태 등에 한정되지 않는다. 특허 청구의 범위에 기재된 범주 내에서 각종의 변경, 수정, 치환, 부가, 삭제 및 조합이 가능하다. 그들에 대해서도 당연히 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
상기 실시 형태의 처리액(3)은 인산 수용액이지만, 본 개시의 기술은 인산 수용액 이외의 처리액에도 적용 가능하다. 처리액(3)은 기판(2)을 에칭하는 것이면 되며, 예를 들면 암모니아수여도 된다. 또한, 물 대신에 유기 용매가 이용되어도 된다.
상기 실시 형태의 기판(2)은 실리콘 웨이퍼(21), 실리콘 산화막(22) 및 실리콘 질화막(23)을 포함하지만, 기판(2)의 구성은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 기판(2)은 실리콘 웨이퍼(21) 대신에 탄화규소 기판, 산화갈륨 기판, 질화갈륨 기판, 사파이어 기판 또는 글라스 기판 등을 포함해도 된다.

Claims (15)

  1. 복수 매의 기판이 침지되는 처리액을 저류하는 처리조와,
    상기 처리조의 수조 내에 상기 처리액을 공급하는 공급로, 및 상기 공급로의 도중에서 상기 처리액을 가열하는 가열 기구를 포함하는, 복수의 액 공급부와,
    상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 상기 처리액의 온도를 측정하는 복수의 수조 내 온도 센서
    를 가지는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리조의 수조 내는 수평 방향에 복수의 존으로 구분되고, 상기 존마다 상이한 상기 액 공급부가 상기 처리액을 토출하도록, 복수의 상기 액 공급부가 배치되고,
    수평 방향으로 배열되는 복수의 상기 존의 각각에, 1 개 이상의 상기 수조 내 온도 센서가 배치되는, 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    수평 방향으로 배열되는 복수의 상기 존 중 적어도 1 개에, 복수의 상기 수조 내 온도 센서가 연직 방향으로 이간하여 배치되는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    복수의 상기 수조 내 온도 센서의 측정값에 기초하여 상기 처리조의 수조 내 온도의 분포를 구하고, 구한 분포에 기초하여 상기 가열 기구에 의한 상기 처리액의 가열 온도의 목표값을 설정하는 가열 온도 설정부와,
    상기 가열 온도의 목표값에 기초하여 상기 가열 기구의 출력을 제어하는 가열 제어부
    를 가지는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 가열 온도 설정부는, 상기 액 공급부마다, 상기 가열 온도의 목표값을 설정하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    복수의 상기 액 공급부는 각각, 상기 가열 기구의 하류에서 상기 처리액의 온도를 측정하는 가열 온도 센서를 가지고,
    상기 가열 제어부는, 상기 가열 온도의 목표값과 상기 가열 온도 센서의 측정값과의 편차에 기초하여, 상기 가열 기구의 출력을 제어하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 공급부의 상기 공급로는, 상기 처리조의 수조 내로부터 취출한 상기 처리액을, 상기 처리조의 수조 내로 되돌리는 순환로인, 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 액 공급부는, 상기 공급로에서 상기 처리액을 보내는 송액 기구를 가지고,
    상기 송액 기구의 출력을 제어하는 송액 제어부를 더 가지는, 기판 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    복수의 상기 수조 내 온도 센서의 측정값에 기초하여 상기 처리조의 수조 내 온도의 분포를 구하고, 구한 분포에 기초하여 상기 송액 기구에 의한 상기 처리액의 유량의 목표값을 설정하는 유량 설정부를 가지고,
    상기 송액 제어부는, 상기 유량의 목표값에 기초하여 상기 송액 기구의 출력을 제어하는, 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리조의 수조 내는 연직 방향에 복수의 존으로 구분되고, 상기 존마다 상이한 상기 액 공급부가 상기 처리액을 토출하도록, 복수의 상기 액 공급부가 배치되고,
    연직 방향으로 배열되는 복수의 상기 존의 각각에, 1 개 이상의 상기 수조 내 온도 센서가 배치되는, 기판 처리 장치.
  11. 복수 매의 기판이 침지되는 처리액을 처리조에 저류하는 것과,
    상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 상기 처리액의 온도를 측정하고, 수조 내 온도의 분포를 구하는 것
    을 가지는, 기판 처리 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    구한 상기 분포와 그 목표 분포와의 편차를 제로로 하도록, 상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 공급되는 상기 처리액의 가열 온도를 별개로 조정하는 것을 가지는, 기판 처리 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    구한 상기 분포와 그 목표 분포와의 편차를 제로로 하도록 상기 처리액의 가열 온도의 목표값을 보정하고, 보정한 목표값과 측정값과의 편차를 제로로 하도록 상기 처리액을 가열하는 가열 기구의 출력을 제어하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구한 상기 분포와 그 목표 분포와의 편차를 제로로 하도록, 상기 처리조의 수조 내의 복수 개소에서 공급되는 상기 처리액의 유량을 별개로 조정하는 것을 가지는, 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    구한 상기 분포와 그 목표 분포와의 편차를 제로로 하도록 상기 처리액의 유량의 목표값을 보정하고, 보정한 목표값과 측정값과의 편차를 제로로 하도록 상기 처리액을 보내는 송액 기구의 출력을 제어하는, 기판 처리 방법.
KR1020200093098A 2019-07-30 2020-07-27 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 KR20210014583A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2019-140207 2019-07-30
JP2019140207A JP7285724B2 (ja) 2019-07-30 2019-07-30 基板処理装置、及び基板処理方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210014583A true KR20210014583A (ko) 2021-02-09

Family

ID=74259409

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200093098A KR20210014583A (ko) 2019-07-30 2020-07-27 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11887871B2 (ko)
JP (1) JP7285724B2 (ko)
KR (1) KR20210014583A (ko)
CN (1) CN112309905A (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI837779B (zh) * 2022-03-16 2024-04-01 日商鎧俠股份有限公司 基板處理裝置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018133558A (ja) 2017-02-15 2018-08-23 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04357835A (ja) * 1991-06-04 1992-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd ウエット処理装置
JPH11243074A (ja) * 1997-12-25 1999-09-07 Tokyo Electron Ltd 洗浄処理方法及び洗浄処理装置
JP5890198B2 (ja) 2011-03-25 2016-03-22 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法
JP6762214B2 (ja) * 2016-12-02 2020-09-30 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置、および基板液処理方法
JP6878077B2 (ja) 2017-03-24 2021-05-26 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP6721116B2 (ja) * 2017-04-07 2020-07-08 三菱電機株式会社 熱媒循環システム
JP7023122B2 (ja) 2018-01-16 2022-02-21 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018133558A (ja) 2017-02-15 2018-08-23 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112309905A (zh) 2021-02-02
US20210035825A1 (en) 2021-02-04
US11887871B2 (en) 2024-01-30
JP2021022707A (ja) 2021-02-18
JP7285724B2 (ja) 2023-06-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108428645B (zh) 基板液处理装置
JP6999392B2 (ja) 基板液処理装置
US9793176B2 (en) Substrate processing apparatus and substrate processing method
CN101990707B (zh) 基板的异常载置状态的检测方法、基板处理方法、计算机可读取的存储介质以及基板处理装置
KR20150022687A (ko) 액처리 장치
KR20210014583A (ko) 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
KR100633891B1 (ko) 처리 장치 및 그 보수 방법
JP6752332B2 (ja) 基板処理装置、半導体装置の製造方法及びプログラム
CN108511368B (zh) 基板液处理装置
US11185896B2 (en) Substrate liquid processing apparatus, substrate liquid processing method, and computer-readable storage medium having substrate liquid processing program stored thereon
KR20040108537A (ko) 열처리장치 및 열처리방법
CN106796902B (zh) 基板处理装置及基板处理方法
CN105374657A (zh) 等离子体处理装置及其温度控制方法
CN110660708A (zh) 基板处理装置和基板处理方法
US10818526B2 (en) Apparatus of controlling temperature in wafer cleaning equipment and method thereof
KR102134949B1 (ko) 처리액 공급 장치, 기판 처리 장치, 및 처리액 공급 방법
US11842904B2 (en) Control device and substrate processing method
KR100696381B1 (ko) 처리액 공급 장치 및 이를 가지는 반도체 소자 제조 장치
JP4472570B2 (ja) 基板処理装置
JP2024517112A (ja) 基板処理装置、温度測定方法および温度制御方法
JP7126927B2 (ja) 基板処理装置および基板処理方法
JP2015170042A (ja) 温度制御装置、処理装置、および温度制御方法
CN111326445B (zh) 基片处理方法和基片处理装置
JP7080354B2 (ja) 成膜装置
TW202338317A (zh) 處理液供給裝置及其檢查方法、基板處理裝置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination