处理液供给装置、基板处理系统及处理液供给方法与流程

文档序号:14395184阅读:130来源:国知局

本发明涉及供给处理液的处理液供给装置、具有该处理液供给装置的基板处理系统以及供给处理液的处理液供给方法。作为使用了处理液的处理的对象的基板包括例如半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示用基板、fed(场致发射显示器:fieldemissiondisplay)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。



背景技术:

在下述的专利文献1中,公开有向基板处理部供给处理液的处理液供给装置。所述处理液供给装置包括:处理液罐,贮存处理液;处理液配管,使处理液罐和基板处理部连接;以及阀,用于开闭处理液配管。所述处理液供给装置采用所谓的加压压送方式,还包括加压单元,该加压单元利用气体对处理液罐的内部的处理液进行加压,从而使该处理液向处理液配管移动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2000-21703号公报



技术实现要素:

发明要解决的问题

在这样的处理液供给装置中,若从基板处理部侧通知不需要供给,则基板处理部侧的阀在处理液罐及处理液配管的内部保持为被加压的状态下被关闭。因此,在阀关闭以后,处理液罐及处理液配管的内部的压力仍保持为被加压的状态。

由于利用高压的加压气体持续加压,因此,大量的气体(氮气等惰性气体)溶入处理液罐及处理液配管的内部的处理液中。由于气体对液体的溶解度与其压力成比例,因此,在处于高压状态的处理液配管的内部可能并不会有较大量的气体溶入。

若被供给至基板的处理液(可列举例如有机溶剂等)中含有气泡,则在通过处理液的液体和气泡所形成的气液界面会吸引而聚集处理液中所包含的微小的异物,并成长为微粒。其结果,存在子啊干燥后的基板的表面产生微粒的可能性。并且,若处理液中所包含的气泡量多,则存在气液界面大面积化而产生微粒的问题显著化的可能性。

这样的问题不仅在将有机溶剂供给至基板的情况下会产生,在将其他种类的处理液供给至基板的情况下也存在相同的问题。

因此,本发明的一个目的在于,提供能够减低供给的处理液所包含的气泡量的处理液供给装置及处理液供给方法。

另外,本发明的另一个目的在于,提供能够抑制或防止微粒的产生的基板处理系统。

解决问题的手段

本发明提供一种处理液供给装置,该处理液供给装置向使用处理液对基板实施处理的处理单元供给处理液,所述处理液供给装置包括:处理液罐,贮存处理液;第一处理液配管,使所述处理单元和所述处理液罐连接;开闭单元,用于开闭所述第一处理液配管;加压单元,为了将所述处理液罐的内部的处理液向所述第一处理液配管的内部送出,利用气体对该处理液进行加压;压力调整单元,用于调整所述处理液罐的内部的压力;以及控制装置,为了停止从所述处理液供给装置向所述处理单元供给处理液,在所述开闭单元关闭之前,控制所述压力调整单元,使处于加压状态的所述处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭所述开闭单元。

根据该结构,在停止从处理液供给装置朝向处理单元供给处理液时,在开闭单元关闭之前,控制装置使因加压单元而处于加压状态的处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭所述开闭单元。由于在处理液罐内部的减压开始后关闭开闭单元,因此,在关闭开闭单元之后,处理液罐的内部及第一处理液配管的内部相比所述加压状态被维持为减压的状态。由于气体对液体的溶解度与其压力成比例,因此,在处于该减压状态的处理液配管的内部并不会有较大量的气体溶入。由于处理液的溶解气体量较少,因此,能够降低在处理液中所产生的气泡量。

另外,由于逐渐地进行处理液罐的内部的大气开放,因此,也能够抑制或防止溶入于处理液的气体在该减压过程中作为气泡出现。

因此,能够提供一种处理液供给装置,其能够降低供给的处理液所包含的气泡量。

在本发明的一实施方式中,在所述处理液罐的内部的压力下降至大气压后,所述控制装置关闭所述开闭单元。

根据该结构,由于在处理液罐的内部的压力下降至大气压后关闭开闭单元,因此,在关闭开闭单元后,处理液罐的内部及第一处理液配管的内部被维持为大气压。因此,能够进一步降低溶解于处理液罐的内部及第一处理液配管的内部的处理液的溶解气体量。因此,能够进一步降低处理液所包含的气泡量。

所述处理液供给装置还可以包括压力计,该压力计用于检测所述处理液罐的内部的压力,在从所述大气开放开始起经过了规定时间的时刻,在所述压力计的检测值小于规定的阈值的情况下,所述控制装置也可以判断为错误状态。

根据该结构,在从大气开放开始起经过了规定时间的时刻,在压力值小于规定的阈值的情况下,判断为错误状态。由此,能够防止处理液罐的内部的减压速度过快,因此,能够更加有效地降低处理液所包含的气泡量。

所述处理液装置还可以包括大气连通配管,该大气连通配管使所述处理液罐的内部与大气连通,所述压力调整单元也可以包括大气开闭阀,该大气开闭阀用于开闭所述大气连通配管。

根据该结构,通过打开大气开闭阀而打开大气连通配管,能够使处理液罐的内部向大气开放。因此,能够利用简单的构造来实现能够使处理液罐的内部向大气开放的结构。

在所述大气连通配管上还可以设置有节流孔。在该情况下,由于节流孔设置于大气连通配管,因此,气体难以通过大气连通配管的内部。因此,即使打开大气连通配管,处理液罐的内部也不会一下子减压,而是该内部的压力会花费一定程度的时间逐渐地降低。因此,能够利用简单的构造来实现能够使处理液罐的内部逐渐地向大气开放的结构。

所述处理液装置还可以包括大气连通配管,该大气连通配管使所述处理液罐的内部与大气连通,所述压力调整单元也可以包括调整所述大气连通配管的开度的开度调整单元。

根据该结构,通过调整大气连通配管的开度,能够调整大气连通配管内部的气体的通过容易度。因此,在处理液罐的内部向大气开放时,通过使大气连通配管的开度变低,能够使从使处理液罐的内部向大气开放开始起至该内部减压至大气压为止的时间变长。因此,能够利用简单的构造来实现能够使处理液罐的内部逐渐地向大气开放的结构。

所述处理液罐也可以包括多个处理罐,所述第一处理液配管也可以包括与各处理液罐连接的个别配管以及使多个所述个别配管中的每一个个别配管与所述处理单元连接的共通配管,所述开闭单元也可以包括开闭各个别配管的个别开闭阀以及开闭所述共通配管的共通开闭阀。

根据该结构,在停止从处理液供给装置向处理单元供给处理液时,控制装置在共通开闭阀及个别开闭阀关闭之前,使处于加压状态的处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭开闭单元。由此,即使在设置多个处理液罐的情况下,也能够降低在处理液中所产生的气泡量。

贮存于所述处理液罐的处理液也可以包括有机溶剂。

在使用有机溶剂作为处理液的情况下,有机溶剂的大部分为易燃性液体,因此,无法通过泵压送方式来输送有机溶剂,而使用所述的加压单元来对处理单元输送有机溶剂(加压压送方式)。在该情况下,能够降低处理液供给装置供给的有机溶剂所包含的气泡量。

另外,本发明提供一种基板处理系统,包括使用处理液对基板实施处理的处理单元以及所述处理液供给装置,所述处理单元包括:喷出部,用于喷出应供给至所述基板的处理液;第二处理液配管,使所述第一处理液配管与所述喷出部连接;以及处理液阀,用于开闭所述第二处理液配管;为了停止从所述处理液配管对所述喷出部供给处理液,所述控制装置关闭所述处理液阀,然后,控制所述压力调整单元,使所述处理液罐的内部减压。

根据该结构,在停止从喷出部喷出处理液时,控制装置首先关闭处理液阀,从而停止从处理液配管对喷出部供给处理液,接着,使处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭所述开闭单元。

由于在处理液罐内部的减压开始后关闭开闭单元,因此,在关闭开闭单元之后,处理液罐的内部及第一处理液配管的内部相比所述加压状态被维持为减压的状态。由于气体对液体的溶解度与其压力成比例,因此,在处于该减压状态的处理液配管的内部并不会有较大量的气体溶入。因此,能够降低溶解于处理液罐的内部及第一处理液配管的内部的处理液的溶解气体量。由于处理液的溶解气体量较少,因此,能够降低在处理液中所产生的气泡量。

另外,由于逐渐地进行处理液罐的内部的大气开放,因此,也能够抑制或防止溶入于处理液的气体在该减压过程中作为气泡出现的情况。

因此,能够降低供给至处理单元的处理液所包含的气泡量。由此,能够提供一种基板处理系统,其能抑制或防止在基板上产生微粒。

在本发明的一实施方式中,所述处理液阀也可以相比所述开闭单元更靠上方配置。在该情况下,在将开闭单元相比处理液阀更靠下方配置的情况下,为了使贮存于处理液罐的处理液到达处理单元,需要利用更高压来压送处理液罐的内部的处理液。在该情况下,供给时的处理液罐及第一处理液配管的内部的压力变得更高,其结果,存在所述的产生气泡的问题进一步显著化的可能性。

然而,由于在使处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭开闭单元,因此,能够进一步降低供给至处理单元的处理液所包含的气泡量,因此,能够进一步抑制或防止在基板上产生微粒。

所述处理液供给装置也可以相比所述处理单元更靠下层配置。

根据该结构,由于将处理液供给装置设置在下层,因此,第一处理液配管的配管长度变长。因此,在第一处理液配管的内部局部地存在高压的部分,由此,存在所述的产生气泡的问题进一步显著化的可能性。

然而,由于使处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭开闭单元,因此,能够进一步降低供给至处理单元的处理液所包含的气泡量,因此,能够进一步抑制或防止在基板上产生微粒。

另外,本发明提供一种处理液供给方法,在处理液供给装置中执行,所述处理液供给装置包括:处理液罐,贮存处理液;第一处理液配管,将使用处理液对基板实施处理的处理单元和所述处理液罐连接;开闭单元,用于开闭所述第一处理液配管;以及加压单元,为了使所述处理液罐的内部的处理液向所述第一处理液配管的内部送出,利用气体对该处理液进行加压,其中,为了停止从所述处理液供给装置向所述处理单元供给处理液,使处于加压状态的所述处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭所述开闭单元。

根据本方法,在停止从处理液供给装置向处理单元供给处理液时,控制装置在开闭单元关闭之前,使因加压单元而处于加压状态的处理液罐的内部逐渐地向大气开放,在向大气开放开始后,关闭所述开闭单元。由于在处理液罐内部的减压开始后关闭开闭单元,因此,在关闭开闭单元之后,处理液罐的内部及第一处理液配管的内部被维持为相比所述的加压状态被减压的状态。由于气体对液体的溶解度与其压力成比例,因此,在处于该减压状态的处理液配管的内部并不会有较大量的气体溶入。因此,能够降低溶解于处理液罐的内部及第一处理液配管的内部的处理液的溶解气体量。由于处理液的溶解气体量较少,因此,能够降低在处理液中所产生的气泡量。

另外,由于逐渐地进行处理液罐的内部的大气开放,因此,也能够抑制或防止溶入于处理液的气体在该减压过程中作为气泡出现的情况。

因此,能够提供一种处理液供给方法,其能够降低供给的处理液所包含的气泡量。

本发明所述的目的或其他的目的、特征及效果通过参照附图并通过如下所述的实施方式的说明而明确。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的基板处理系统的结构的示意图。

图2是沿水平方向观察所述基板处理系统所具有的处理单元的内部的示意图。

图3是表示在所述基板处理装置中所执行的喷出停止控制的流程图。

图4是表示在有机溶剂供给装置中所执行的喷出停止控制的流程图。

图5是表示基板处理系统中的喷出停止控制中的有机溶剂阀、共通开闭阀、个别开闭阀及大气开闭阀的开闭状态以及压力计的测量值的时序图。

图6是表示从有机溶剂罐的内部向大气开放开始至大气开放为止的减压状况的图。

图7是表示有机溶剂的液膜所包含的微小的异物在基板的表面上的状态的图。

图8是表示其他方式的基板处理系统的结构的示意图。

图9是表示本发明的变形例的图。

具体实施方式

图1是沿水平方向观察本发明的一实施方式的基板处理系统1的示意图。基板处理系统1是对作为基板w的一例的半导体晶片一张一张地进行处理的单片式系统。基板处理系统1包括:处理单元2,对基板w进行处理;有机溶剂供给装置3,是对该处理单元2供给作为处理液的一例的有机溶剂的处理液供给装置。处理单元2及有机溶剂供给装置3是相互独立的单元(能够相互独立地移动的单元)。如图1所示,基板处理系统1例示为,具有:基板处理装置4,包括处理单元2;有机溶剂供给装置3,配置在与基板处理装置4分离的位置。基板处理装置4设置于无尘室,另一方面,有机溶剂供给装置3设置于被称为设备放置区(sub-fab)的、无尘室的下层空间(例如,地下层)。基板处理系统1还包括:第一控制装置5,对基板处理装置4所具有的装置或阀的开闭进行控制;第二控制装置6,对有机溶剂供给装置3所具有的装置或阀的开闭进行控制。

另外,处理单元2可以是一张一张地处理基板w的单片式单元,也可以是一次性地处理多张基板w的批次式单元。图1示出了显示处理单元2为单片式单元的例子。另外,在图1中,虽有机溶剂供给装置3仅图示有一个,但在设有多种有机溶剂的情况下,也可以设置与液体种类的数量相对应的个数的有机溶剂供给装置3。

处理单元2包括:箱形的处理腔室7,具有内部空间;有机溶剂喷嘴(喷出部)8,用于将有机溶剂向在处理腔室7内被保持为水平姿势的基板w(参照图2)供给。在该实施方式中,处理单元2设置有多个。如图1所示,多个处理单元配置为形成例如三层结构,在图1中虽省略图示,但在各层部分配置有例如4个处理单元。在该实施方式中,该处理单元2虽列举了如下例子,即,有机溶剂供给装置3对应于总共12个处理单元2,对全部的处理单元2供给药液,但也可以是,有机溶剂供给装置3对应于一部分的处理单元2的每一个(例如,在纵向上被层叠的3个处理单元2的每一个),对该一部分的处理单元2供给药液。

有机溶剂供给装置3包括:多个(在图1中例如为两个)有机溶剂罐(处理液罐)9,贮存有机溶剂;有机溶剂个别配管(个别配管)10,与各有机溶剂罐9连接;及有机溶剂共通配管(共通配管)11,将多个(在图1中例如为两个)有机溶剂个别配管10和处理单元2侧连接。贮存于有机溶剂罐9的有机溶剂例如为ipa(异丙醇:isopropylalcohol)。在各有机溶剂个别配管10上安装有对有机溶剂个别配管10进行开闭的个别开闭阀(开闭单元)14。在有机溶剂共通配管11上从有机溶剂罐9侧起依次安装有用于测量流通于有机溶剂共通配管11的有机溶剂的流量的流量计12以及对有机溶剂共通配管11进行开闭的共通开闭阀(开闭单元)13。有机溶剂个别配管10以及有机溶剂共通配管11是使用pfa(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物:perfluoro-alkylvinyl-ether-tetrafluoro-ethlene-copolymer)等具有耐药性的树脂所形成。通过有机溶剂个别配管10和有机溶剂共通配管11,构成有第一处理液配管。

有机溶剂供给装置3是加压压送方式的液体供给装置。因此,有机溶剂供给装置3还具有:加压单元15,使有机溶剂罐9内的有机溶剂经由有机溶剂个别配管10移动至有机溶剂共通配管11;压力计16,用于测量有机溶剂罐9内部的压力;新液供给单元(未图示),将来自有机溶剂供给源的有机溶剂的新液供给至有机溶剂罐9;及液量感测器(未图示),用于检测贮存于有机溶剂罐9内部的液量(例如,液面水平)。加压单元15、压力计16、新液供给单元及液量感测器在每个有机溶剂罐9各设置1个。由于ipa为易燃性液体,因此,在采用泵压送方式的情况下,需要实施防爆对策等。为了实现装置的简化,有机溶剂供给装置3采用加压压送方式。

另外,有机溶剂供给装置3还具有:大气连通配管17,使有机溶剂罐9的内部与大气连通;及大气开闭阀(压力调整单元)18,对各大气连通配管17进行开闭。大气连通配管17及大气开闭阀18设置于每个有机溶剂罐9。在大气连通配管17上,在大气开闭阀18的下游侧(大气侧)设置有固定节流孔(节流孔)19。

各加压单元15包括:加压气体配管20,流通有加压用的高压气体(例如,氮气等的惰性气体);及加压阀21,对加压气体配管20进行开闭。通过打开加压阀21,使得来自加压气体配管20的高压气体向有机溶剂罐9供给。在该供给状态下,有机溶剂罐9内部的压力以及与该有机溶剂罐9对应的配管10、11内部的压力被保持为高压(在该实施方式中,例如为两个大气压左右)。

各有机溶剂罐9通过间隔壁被划分为容器状。有机溶剂罐9的间隔壁例如使用不锈钢而形成,其整个内表面使用ptfe(聚四氟乙烯:polytetra-fluoroethylene)加以涂敷。各有机溶剂罐9的容量为数升~数十升。

从多个有机溶剂罐9中被选择的一侧的有机溶剂罐9向处理单元2侧供给有机溶剂。并且,若使用中的一侧的有机溶剂罐9所贮存的有机溶剂用完,则有机溶剂的供给源被切换为另一侧的有机溶剂罐9,从而使贮存于该另一侧的有机溶剂罐9的有机溶剂向处理单元2侧供给。

此时,能够从新液供给单元(未图示)向变空的有机溶剂罐9(一侧的有机溶剂罐9)供给有机溶剂的新液。此外,由于处于加压状态的有机溶剂罐9的内部呈高压状态,因此,在该有机溶剂的供给之前,打开与一侧的有机溶剂罐9对应的大气开闭阀18,从而使该一侧的有机溶剂罐9的内部从高压状态减压至大气压,由此,能够向有机溶剂罐9供给有机溶剂的新液。

有机溶剂的供给源的切换通过对安装于各有机溶剂个别配管10的个别开闭阀14进行开闭来进行。即,个别开闭阀14作为用于切换供给源的有机溶剂罐9的切换用阀发挥作用。

第二控制装置6例如使用微型计算机而构成。第二控制装置6具有cpu(中央处理单元)等运算单元、固定存储器设备、硬盘驱动器等储存单元、及输出输入单元。在储存单元储存有供运算单元执行的程序。

第二控制装置6根据预先设定于储存单元的程序,对共通开闭阀13、个别开闭阀14、大气开闭阀18、加压阀21等进行开闭。另外,流量计12及压力计16的检测输出被输入至第二控制装置6。

在将贮存于一侧的有机溶剂罐9的有机溶剂向处理单元2侧供给时,第二控制装置6在关闭与另一侧的有机溶剂罐9对应的个别开闭阀14的状态下,打开与一侧的有机溶剂罐9对应的个别开闭阀14,且打开共通开闭阀13。另外,第二控制装置6打开与一侧的有机溶剂罐9对应的加压阀21。由此,高压气体被供给至一侧的有机溶剂罐9,通过此时的供给压(氮气压),使得贮存于一侧的有机溶剂罐9的有机溶剂向相对应的有机溶剂个别配管10被压出,从而经由该有机溶剂个别配管10向有机溶剂共通配管11移动。由此,从有机溶剂供给装置3朝向处理单元2供给有机溶剂。在该有机溶剂的供给状态下,一侧的有机溶剂罐9内部的压力以及与该一侧的有机溶剂罐9对应的配管10、11内部的压力被保持为高压(例如为两个大气压左右)。

另外,在将贮存于另一侧的有机溶剂罐9的有机溶剂向处理单元2侧供给时,第二控制装置6在关闭与一侧的有机溶剂罐9对应的个别开闭阀14的状态下,打开与另一侧的有机溶剂罐9对应的个别开闭阀14,且打开共通开闭阀13。另外,第二控制装置6打开与另一侧的有机溶剂罐9对应的加压阀21。由此,高压气体被供给至另一侧的有机溶剂罐9,通过此时的供给压(氮气压),使得贮存于另一侧的有机溶剂罐9的有机溶剂向相对应的有机溶剂个别配管10被压出,从而经由该有机溶剂个别配管10向有机溶剂共通配管11移动。由此,从有机溶剂供给装置3朝向处理单元2侧供给有机溶剂。在该有机溶剂的供给状态下,另一侧的有机溶剂罐9内部的压力以及与该另一侧的有机溶剂罐9对应的配管10、11内部的压力被保持为高压(例如为两个大气压左右)。

此外,在下面的说明中,将对处理单元2侧进行有机溶剂供给中的有机溶剂罐9,称为“当前的有机溶剂罐9”。

来自有机溶剂供给装置3的有机溶剂经由通过基板处理装置4内部的处理侧配管(第二处理液配管)22被供给至各处理单元2所包含的有机溶剂喷嘴8。处理侧配管22包括:处理侧共通配管23,与有机溶剂共通配管11连接;及处理侧分支配管24,使各有机溶剂喷嘴8与处理侧共通配管23连接。在处理侧分支配管24上安装有用于对处理侧分支配管24进行开闭的有机溶剂阀25。在从有机溶剂供给装置3朝向处理单元2侧供给有机溶剂的状态下,通过第二控制装置6打开有机溶剂阀25,使得有机溶剂向各处理单元2所包含的有机溶剂喷嘴8供给。另外,处理侧共通配管23及处理侧分支配管24是使用pfa(四氟乙烯-全氟烷氧基乙烯基醚共聚物:perfluoro-alkylvinyl-ether-tetrafluoro-ethlene-copolymer)等具有耐药性的树脂形成。

图2是沿水平方向观察处理单元2的内部的示意图。

处理单元2还包括:旋转卡盘26,在处理腔室7内以水平姿势保持一张基板w,并使基板w以通过基板w中心的铅垂的旋转轴线为中心旋转;药液喷嘴27,用于对被旋转卡盘26保持的基板w供给药液;及冲洗液喷嘴28,用于对被旋转卡盘26保持的基板w供给冲洗液。

旋转卡盘26包括:圆板状的旋转基座29,将基板w保持为大致水平且能够以铅垂轴线为中心旋转;及马达等的旋转驱动单元30,使该旋转基座29以铅垂轴线为中心旋转。药液喷嘴27及冲洗液喷嘴28分别可以是基板w上的药液及冲洗液的着落位置被固定的固定喷嘴,也可以是药液及冲洗液的着落位置在从基板w的旋转中心至基板w的周缘的范围内移动的扫描喷嘴。

药液喷嘴27与安装有药液阀31的药液配管32连接。药液被供给至药液喷嘴27。被供给至药液喷嘴27的药液是例如包括硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、过氧化氢水、有机酸(例如,柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如,tmah:四甲基氢氧化铵等)、及界面活化剂、防腐剂中的至少一个的液体。

冲洗液喷嘴28与安装有冲洗液阀33的冲洗液配管34连接。作为冲洗液的一例的纯水(去离子水:deionizedwater)被供给至冲洗液喷嘴28。被供给至冲洗液喷嘴28的冲洗液并不限定于纯水,也可以是碳酸水、电解离子水、氢水、臭氧水、及稀释浓度(例如,10~100ppm左右)的盐酸水中的任一个。

第一控制装置5例如使用计算机构成。第一控制装置5具有cpu等运算单元、固定存储器设备、硬盘驱动器等储存单元、及输出输入单元。在储存单元储存有供运算单元执行的程序。第一控制装置5根据预先设定于储存单元的程序,对旋转驱动单元30等的动作进行控制。而且,第一控制装置5对有机溶剂阀25、药液阀31、冲洗液阀33等的开闭动作等进行控制。另外,第一控制装置5(基板处理装置4)设置为能够与第二控制装置6(有机溶剂供给装置3)相互地通信。

如图1及图2所示,在基板处理装置4所包含的处理单元2的处理开始之前,第一控制装置5将供给要求信号发送至有机溶剂供给装置3。若有机溶剂供给装置3接收到供给要求信号,则第二控制装置6打开与当前的有机溶剂罐9对应的个别开闭阀14,且打开共通开闭阀13,且打开与当前的有机溶剂罐9对应的加压阀21。由此,变为有机溶剂能够从有机溶剂供给装置3经由有机溶剂共通配管11朝向处理单元2供给的状态。在有机溶剂供给装置3供给有机溶剂的状态下,当前的有机溶剂罐9内部的压力以及与该有机溶剂罐9对应的配管10、11内部的压力被保持为高压(例如为两个大气压左右)。

如图2所示,在利用处理单元2对基板w进行使用处理液(药液、冲洗液及有机溶剂)的处理时,第一控制装置5通过旋转卡盘26一边使基板w保持为水平,一边使该基板w以铅垂的轴线为中心旋转。在该状态下,第一控制装置5打开药液阀31,使药液从药液喷嘴27朝向基板w的上表面喷出。被供给至基板w的药液因基板w的旋转所产生的离心力而在基板w上向外扩散,并从基板w的上表面周缘部向基板w的周围排出。第一控制装置5在使来自药液喷嘴27的药液的喷出停止后,通过打开冲洗液阀33,使冲洗液从冲洗液喷嘴28朝向旋转状态的基板w的上表面喷出。由此,基板w上的药液被冲洗液冲洗掉。第一控制装置5在使来自冲洗液喷嘴28的冲洗液的喷出停止后,通过打开有机溶剂阀25,使有机溶剂从有机溶剂喷嘴8朝向旋转状态的基板w的上表面喷出。由此,基板w上的冲洗液被置换为有机溶剂。然后,第一控制装置5通过利用旋转卡盘26使基板w高速旋转,使基板w干燥。这样一来,进行对基板w的一连串的处理。

图3是表示在基板处理装置4所执行的喷出停止控制的流程图。图4是表示在有机溶剂供给装置3所执行的喷出停止控制的流程图。图5是表示基板处理系统1中的喷出停止控制中的有机溶剂阀25、共通开闭阀13、个别开闭阀14及大气开闭阀18的开闭状态以及压力计16的测量值的时序图。图6是表示有机溶剂罐9的内部的从向大气开放开始至大气开放为止的减压状况的图。

在处理单元2中,若变为来自有机溶剂喷嘴8的有机溶剂的喷出时机,则第一控制装置5打开有机溶剂阀25。由此,从有机溶剂喷嘴8喷出有机溶剂。

并且,若变为喷出停止时机(在图3的步骤s1中为是),则第一控制装置5关闭有机溶剂阀25(图3的步骤s2)。然后,在第一控制装置5判断基板处理装置4为不需要供给有机溶剂的状态的情况(在图3的步骤s3中为是)下,第一控制装置5向有机溶剂供给装置3发送不需要供给信号(图3的步骤s4)。另外,在不是喷出停止时机的情况(在图3的步骤s1中为否)、判断为不是不需要供给有机溶剂的状态的情况(在图3的步骤s3中为否)以及发送不需要供给信号后,图3所示的处理被返回。

不需要供给有机溶剂的状态是指,基板处理装置4已不需供给更多的有机溶剂的状态。作为不需要供给有机溶剂的状态的一例可列举,在一处理单元2的有机溶剂的喷出的结束时刻,另一处理单元2的有机溶剂的喷出结束的状态。另外,除了另一处理单元2的有机溶剂的喷出结束以外,也可以将基板处理装置4所包含的处理单元2在其后短暂的期间没有机溶剂的喷出预定的情况,增加至不需要供给有机溶剂的状态的成立条件中。

若收到来自基板处理装置4的不需要供给信号(在图4的步骤t1中为是),则第二控制装置6打开与当前的有机溶剂罐9对应的大气开闭阀18(图4的步骤t2)。

通过打开大气开闭阀18,使得有机溶剂罐9的内部被减压。然而,由于固定节流孔19设置于大气连通配管17,因此,气体难以通过大气连通配管17的内部。因此,即使打开大气连通配管17,有机溶剂罐9的内部也不会一下子被减压,该内部的压力会花费一定程度的时间逐渐地降低。即,从有机溶剂罐9内部的向大气开放开始至该内部压力下降到大气压为止,将花费一定程度的时间。通过将大气开闭阀18与固定节流孔19进行组合,能够实现可使处于加压状态的有机溶剂罐9的内部逐渐地向大气开放的结构。

此外,如图5所示,在有机溶剂阀25的关闭与大气开闭阀18的开放之间,存在规定的延迟d。

接着,第二控制装置6参照与当前的有机溶剂罐9对应的压力计16的检测输出,来调查当前的有机溶剂罐9的内部是否被减压至大气压(图4的步骤t3)。然后,若当前的有机溶剂罐9内部的压力下降至大气压(在图4的步骤t3中为是),则第二控制装置6关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14(图4的步骤t4)。因此,在阀13、14关闭以后,有机溶剂罐9的内部、有机溶剂个别配管10的内部及有机溶剂共通配管11的内部被维持为大气压。由于气体对液体的溶解度与其压力成比例,因此,大气压的液体并不会有较大量的气体溶入。因此,能够降低溶解于有机溶剂罐9的内部、有机溶剂个别配管10的内部及有机溶剂共通配管11的内部的有机溶剂的溶解气体量。

在当前的有机溶剂罐9内部的压力高于大气压的情况(在图4的步骤t3中为否)下,接着,第二控制装置6调查从大气开闭阀18的开启(即,向大气开放)起是否已经过规定时间(x秒(例如,5秒左右))(图4的步骤t5)。然后,若从大气开闭阀18的开启起经过x秒(在图4的步骤t5中为是),则第二控制装置6参照与当前的有机溶剂罐9对应的压力计16的检测输出(图4的步骤t6)。此时,在从向大气开放起经过x秒后的测量值(测量压力)小于阈值(设定为比大气压稍高的高压的规定的阈值)时,第二控制装置6判断为错误状态。

第二控制装置6具有存储器(未图示)。在该存储器储存有压力值的阈值。如图6所示,阈值是从向大气开放开始x秒后的下限压力值,在测量值小于该阈值的情况下,若有机溶剂罐9内部的减压速度过快,则被作为急减压而判断为错误状态。图6所示的虚线是错误状态。图6所示的双点划线为并非错误的状态(ok的状态)。若有机溶剂罐9内部的减压速度过快,则会有溶解于有机溶剂的气体在该减压过程中作为气泡(微气泡)出现的可能性。因此,第二控制装置6将有机溶剂罐9内部的减压速度比规定速度快的情况作为错误状态检测。

第二控制装置6在判断为错误状态时,进行规定的错误处理(图4的步骤t7)。作为错误处理,可列举出将错误状态的发生储存于日志文件或者从基板处理装置4或有机溶剂供给装置3发出警报等。

另外,在未接收到不需要供给信号的情况(在图4的步骤t1中为否)、从大气开闭阀18的开启起未经过x秒的情况(在图4的步骤t5中为否)、测量值在阈值以上的情况(在图4的步骤t5中为是)、阀13、14关闭后及错误处理结束后,图4所示的处理被返回。

图7是表示有机溶剂的液膜41所包含的微小的异物42在基板w的表面上的状态的图。通过向基板w的表面供给有机溶剂,在基板w的表面形成有机溶剂的液膜41。

在从有机溶剂喷嘴8喷出的有机溶剂中可能含有气泡43。若有机溶剂的液膜41中含有气泡43,则通过有机溶剂的液体和气泡43形成气液界面。有机溶剂所包含的微小的异物42会被吸引而聚集至该气液界面,从而成长为规定大小的微小微粒。其结果,存在有干燥后的基板w的表面会产生微小微粒的可能性。并且,若有机溶剂的液膜41中所包含的气泡量较多,则存在气液界面大面积化而使微小微粒产生的问题显著化的可能性。

另外,参照图1,如上所述,有机溶剂供给装置3的设置场所为基板处理装置4的下层(下层设置)。换言之,阀13、14相比有机溶剂阀25更靠下方配置。在该情况下,为了使贮存于有机溶剂罐9的有机溶剂到达处理单元2,需要以更高压来压送有机溶剂罐9内的有机溶剂。在该情况下,罐等9、10、11内部的压力变得更高,其结果,存在使气泡产生的问题进一步显著化的可能性。

另外,由于将有机溶剂供给装置3设置于下层,因此,有机溶剂共通配管11的配管长度长(例如,为5~10m)。因此,在有机溶剂共通配管11的内部局部存在高压的部分,由此,也存在所述的气泡产生的问题进一步显著化的可能性。

在此,为了有助于本实施方式的特征及技术效果的理解,作为参考例而对其他方式的基板处理系统进行研讨。

图8是表示其他方式的基板处理系统的结构的示意图。

在其他方式中,对与本发明的一实施方式所示的各部分对应的部分赋予与图1~图6的情况相同的附图标记进行显示,并省略其说明。

其他方式的基板处理系统具有:有机溶剂供给装置103;及第三控制装置106,对有机溶剂供给装置103进行控制。第三控制装置106是通过计算机构成。有机溶剂供给装置103与上述的有机溶剂供给装置3的不同点在于,废除大气连通配管17(参照图1)、大气开闭阀18(参照图1)及压力计16(参照图1)。其他结构与上述的有机溶剂供给装置3相同。

在这样的有机溶剂供给装置103中,若接收到来自基板处理装置4的不需要供给信号(若有机溶剂阀25关闭),则第三控制装置106接下来关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14。如上所述,在供给有机溶剂的状态的有机溶剂供给装置3中,当前的有机溶剂罐9及与该有机溶剂罐9对应的配管10、11(以下,有时会称为“罐等9、10、11”)内部的压力被保持为高压(例如为两个大气压左右)。由于不释放罐等9、10、11内部的压力,而关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14,因此,在阀13、14关闭以后,罐等9、10、11内部的压力仍会被保持为高压的状态。

由于持续利用高压的加压气体进行压送,因此,大量的气体(氮气等的惰性气体)会溶入罐等9、10、11内部的有机溶剂中。除此之外,也存在配管10、11外的环境气体(例如,氧气)穿透由pfa构成的配管10、11的管壁而溶入以液密状态存在于配管10、11内部的有机溶剂中的可能性。通过“气体对液体的溶解度与其压力成比例”的亨利定律(henry′slaw),在处于高压状态的配管10、11的内部,存在环境气体(例如,氧气)大量地溶入有机溶剂的可能性。其结果,存在被喷出至基板w的有机溶剂所包含的气泡量增大的可能性。

另外,在阀13、14关闭以后,罐等9、10、11内部的压力仍被保持为高压的状态,因此,在处理单元2进行有机溶剂的再喷出时,若为了从有机溶剂喷嘴8喷出有机溶剂而有机溶剂阀25被打开,则一直被保持为高压的有机溶剂(尤其是有机溶剂共通配管11内部的有机溶剂)会急速减压,从而存在溶解于其内部的气体变为气泡,由此可能大量地发泡。

相对于此,根据该实施方式,在从有机溶剂供给装置3停止向处理单元2供给处理液时,第三控制装置106在共通开闭阀13及个别开闭阀14关闭之前,打开大气连通配管17,使处于加压状态的有机溶剂罐9的内部逐渐地向大气开放,在有机溶剂罐9内部的压力下降至大气压之后,关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14。因此,在阀13、14关闭以后,有机溶剂罐9的内部、有机溶剂个别配管10的内部及有机溶剂共通配管11的内部被维持为大气压。

溶入大气压的液体的气体量较少。因此,能够降低溶解于有机溶剂罐9的内部、有机溶剂个别配管10的内部及有机溶剂共通配管11的内部的有机溶剂的溶解气体量。由于溶解于有机溶剂的溶解气体量较少,因此,能够降低有机溶剂中所产生的气泡量。

另外,在处理单元2进行有机溶剂的再喷出时,有机溶剂个别配管10的内部及有机溶剂共通配管11的内部被保持为加压状态,有机溶剂阀25在该状态下被打开。在该再喷出时,随着有机溶剂阀25的打开,在配管10、11内部会发生减压,但由于溶解于配管10、11内部的有机溶剂的溶解气体量较少,因此,能够降低随着减压而在有机溶剂中产生的气泡量。

另外,由于逐渐地使有机溶剂罐9内部向大气开放,因此,也能够抑制或防止溶入有机溶剂的气体在该减压过程中变为气泡出现。

因此,能够降低从有机溶剂供给装置3供给至处理单元2的有机溶剂所包含的气泡量。

上面,说明了本发明的一实施方式,但本发明也可以利用其他方式来实施。

例如,在上述的实施方式中,基于压力计16的测量值来判断有机溶剂罐9内部的压力下降至大气压,但也可以通过压力计16的测量值检测有机溶剂罐9内部的压力下降至规定压力,且通过从该检测后经过规定时间,来判断有机溶剂罐9内部的压力下降至大气压。

另外,说明了在有机溶剂罐9内部的压力下降至大气压后关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14,但只要在向大气开放开始后,也可以在下降至大气压之前的时刻关闭共通开闭阀13及个别开闭阀14。

另外,说明了固定节流孔19与大气开闭阀18分别地被安装于大气连通配管17,但节流孔也可以被设置在大气开闭阀18自身。即,也可以设置附有节流孔的阀来作为大气开闭阀18。

另外,如图9所示,也可以设置用于调整大气连通配管17的开度的开度调整单元218,来代替固定节流孔19。开度调整单元218也可以是图9所示那样的流量调整阀,也可以是可变节流孔(流量调整节流孔)。

虽未图示,但流量调整阀包括:阀身,在其内部设置有阀座;阀体,对阀座进行开闭;及促动器,使阀体在开位置与闭位置之间移动。作为促动器,能够采用电动马达、汽缸等。另外,作为流量调整阀,能够采用针形阀(needlevalve)、隔膜阀(diaphragmvalve)、蝶形阀(butterflyvalve)等各种形式。

另外,该开度调整单元218也可以与大气开闭阀18并用,在该开度调整单元218具有开闭功能的情况下,也可以废除大气开闭阀18。

另外,也可以不设置固定节流孔19或开度调整单元218。在该情况下,第二控制装置6也可以通过将大气开闭阀18的开放速度设为低速,来实现使有机溶剂罐9的内部逐渐地向大气开放。

另外,用于调整有机溶剂罐9内部的压力的压力调整单元无需设置于大气连通配管17。压力调整单元例如也可以直接设置于有机溶剂罐9。

另外,在上述的实施方式中,列举有机溶剂供给装置3具有多个有机溶剂罐9的情况为例进行了说明,但有机溶剂供给装置3也可以仅具有一个有机溶剂罐9。在该情况下,由于无需切换供给源的有机溶剂罐,因此,能够废除有机溶剂个别配管10及个别开闭阀14。

另外,有机溶剂供给装置3不仅是用于供给有机溶剂的结构,还可以是用于供给其他药液的机构的结构。即,也可以是与其他药液供给装置共通化的结构。

另外,在上述的实施方式中,列举ipa作为从有机溶剂供给装置3供给的有机溶剂为例进行了说明,但除了ipa以外,也能够采用甲醇、乙醇、丙酮、氢氟醚(hfe:hydrofluoroether)及乙二醇(eg:ethyleneglycol)等有机溶剂。

另外,在上述的说明中,说明了处理单元2及有机溶剂供给装置3是相互独立的单元,但处理单元2及有机溶剂供给装置3也可以是共通的装置的一部分。即,基板处理系统也可以具有包括处理单元2及有机溶剂供给装置3的基板处理装置。在该情况下,也可以使用综合了第一控制装置及第二控制装置5、6的控制装置。

另外,列举供给有机溶剂的有机溶剂供给装置3为例来说明处理液供给装置,但处理液供给装置并不限定于供给有机溶剂的装置,也可以是供给药液或冲洗液等的装置。

另外,在上述的实施方式中,提出了半导体晶片来作为成为处理对象的基板w,但并不限定于半导体晶片,也可以将例如液晶显示装置用玻璃基板、等离子显示用基板、fed用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等其他种类的基板作为处理对象。

对本发明的实施方式详细地进行了说明,但这些只不过是用于使本发明的技术内容明确的具体例,本发明不应限定于这些具体例,本发明的范围仅由权利要求来限定。

本申请与2015年9月28日向日本专利厅提出的日本特愿2015-189918号对应,将该申请的所有公开内容通过引用编入于此。

附图标记的说明:

1基板处理系统

2处理单元

3有机溶剂供给装置(处理液供给装置)

4基板处理装置

6第二控制装置

8有机溶剂喷嘴(喷出部)

9有机溶剂罐(处理液罐)

10有机溶剂个别配管(个别配管)

11有机溶剂共通配管(共通配管)

13共通开闭阀

14个别开闭阀

15加压单元

16压力计

17大气连通配管

18大气开闭阀

19固定节流孔(节流孔)

22处理侧配管(第二处理液配管)

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