基板处理装置和基板处理装置的组装方法与流程

本发明涉及基板处理装置和基板处理装置的组装方法，具体而言涉及在具有多个基板处理部的基板处理装置中向各基板处理部供给处理液的技术。

背景技术：

在半导体装置的制造中，可对半导体晶圆等被处理基板进行湿蚀刻、化学溶液清洗处理等各种液处理。这样的液处理可使用在1个外壳内组装有多个液处理单元(基板处理部)的基板处理系统来进行。各液处理单元具有例如保持晶圆而旋转的旋转卡盘和处理液喷出喷嘴。从处理液供给部向多个液处理单元供给处理液。通过使用这样的基板处理系统，能够在有限的占有空间内进行高生产率的处理。

处理液供给部具有贮存处理液的罐、与罐连接的循环管线、从循环管线分支而向各液处理单元供给处理液的分支管线、设于各分支管线而用于对向处理液所对应的液处理单元供给的状态进行控制的流量计、流量控制阀、开闭阀等流体控制设备(参照例如专利文献1)。

在制造基板处理系统的制造工厂中，在将多个液处理单元放置于基板处理系统的外壳内之后，构成处理液供给部的设备、模块、配管等与各液处理单元连接。此时，需要对是否从处理液供给部适当地向液处理单元输送处理液以及是否产生处理液的泄漏进行检查。没有用于供很多的作业人员同时进行上述作业的作业空间，因此，无法同时并行地对多个液处理单元进行上述作业。因此，直到作业的完成需要很多的时间。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－034490号公报

技术实现要素：

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供一种能够缩短基板处理装置的制造所需的时间的技术。

用于解决问题的方案

根据本发明的一技术方案可提供一种基板处理装置，其包括：多个基板处理部，其用于向基板供给处理流体而进行处理；多个处理流体供给控制部，其1对1地与所述多个所述基板处理部相对应，并且包括通过对向所述基板处理部供给的处理流体起作用而对该处理流体的流动进行控制的流体控制设备；多个驱动部，其1对1地与所述多个所述处理流体供给控制部相对应，并且包括使所对应的处理流体供给控制部的流体控制设备动作的驱动设备，各所述基板处理部、所对应的所述处理流体供给部以及所述驱动部形成组装体。

发明的效果

根据本发明的上述技术方案，能够大幅度地缩短基板处理装置的制造所需的时间。

附图说明

图1是表示基板处理系统的结构的概略俯视图。

图2是表示处理液供给机构的概略结构的配管图。

图3是表示1个处理单元和与其相关联的处理液供给装置的部分的结构的概略纵剖视图。

图4是对供给控制模块向处理单元的安装进行说明的概略立体图。

图5是表示1个处理单元和与其相关联的供给控制模块的部分的结构的配管图。

图6是表示包括处理单元、供给控制模块以及第1驱动设备箱、第2驱动设备箱的组装体的概略立体图。

附图标记说明

16、基板处理部(处理单元)；104、主供给配管；200、供给控制模块(处理流体供给控制部)；201、基底板；202、204、流体控制设备(开闭阀、流量控制阀)；205、模块配管；210、220、驱动部(第1驱动设备箱、第2驱动设备箱)；213、223、驱动设备(电磁阀、电空调压阀)。

具体实施方式

图1是表示本实施方式的基板处理系统的概略结构的图。以下，为了使位置关系清楚，对彼此正交的x轴、y轴以及z轴进行规定，将z轴正方向设为铅垂向上方向。

如图1所示，基板处理系统1具有输入输出站2和处理站3。输入输出站2和处理站3相邻地设置。

输入输出站2具有承载件载置部11和输送部12。在承载件载置部11可载置多个承载件c，多个承载件c用于以水平状态收容多张基板、在本实施方式中是半导体晶圆(以下称为晶圆w)。

输送部12与承载件载置部11相邻地设置，在内部具有基板输送装置13和交接部14。基板输送装置13具有保持晶圆w的晶圆保持机构。另外，基板输送装置13能够沿着水平方向和铅垂方向移动以及以铅垂轴线为中心进行回转，使用晶圆保持机构而在承载件c与交接部14之间进行晶圆w的输送。

处理站3与输送部12相邻地设置。处理站3具有输送部15和多个处理单元16。多个处理单元16排列设置于输送部15的两侧。

输送部15在内部具有基板输送装置17。基板输送装置17具有保持晶圆w的晶圆保持机构。另外，基板输送装置17能够沿着水平方向和铅垂方向移动以及以铅垂轴线为中心进行回转，使用晶圆保持机构而在交接部14与处理单元16之间进行晶圆w的输送。

处理单元16对由基板输送装置17输送的晶圆w进行预定的基板处理。

另外，基板处理系统1具有控制装置4。控制装置4是例如计算机，具有控制部18和存储部19。在存储部19储存对在基板处理系统1中执行的各种的处理进行控制的程序。控制部18通过读出并执行被存储于存储部19的程序而对基板处理系统1的动作进行控制。

此外，该程序也可以是记录于由计算机可读取的存储介质且从该存储介质安装于控制装置4的存储部19的程序。作为由计算机可读取的存储介质，存在例如硬盘(hd)、软盘(fd)、光盘(cd)、磁光盘(mo)、存储卡等。

在如上述那样构成的基板处理系统1中，首先，输入输出站2的基板输送装置13从载置到承载件载置部11的承载件c取出晶圆w，将取出来的晶圆w载置于交接部14。载置到交接部14的晶圆w由处理站3的基板输送装置17从交接部14取出，向处理单元16输入。

在输入到处理单元16的晶圆w由处理单元16处理之后，利用基板输送装置17从处理单元16输出而载置于交接部14。并且，载置到交接部14的处理完毕的晶圆w利用基板输送装置13返回承载件载置部11的承载件c。

如图2所示，基板处理系统1具有向处理单元16供给蚀刻液、清洗液、冲洗液等处理液的处理液供给装置70。处理液供给装置70具有贮存处理液的罐102和构成从罐102出来而返回罐102的循环管线的主供给配管104。在主供给配管104设置有泵106。泵106形成从罐102出来经由主供给配管104并返回罐102的循环流。在主供给配管104的位于泵106的下游侧的部分设置有用于将处理液所含有的微粒等污染物质去除的过滤器108。也可以根据需要进一步在主供给配管104设置辅助设备类(例如加热器等)。

1个或多个分支配管112与设定于主供给配管104的连接区域110连接。各分支配管112将在主供给配管104中流动的处理液向所对应的处理单元16供给。

处理液供给装置70具有向罐102补充处理液或处理液构成成分的罐液补充部116。在罐102设有用于将罐102内的处理液废弃的废液部118。

图2中示出了一系统的处理液供给装置70，但实际上与在基板处理系统1中所使用的处理液的种类相应地设置多个处理液供给装置70。

图3中概略地示出了多个处理单元(基板处理部)16中的1个和与其相对应的处理液供给装置70的连接区域110的附近的结构。

如图3所示，处理单元16具有腔室20、配置于腔室20内的例如旋转卡盘的形态的基板保持机构30、1个或多个喷嘴40以及回收杯50。喷嘴40从处理液供给装置70的分支配管112接受处理液的供给而将该处理液向由基板保持机构30保持着的晶圆w供给。在腔室20的顶部设置有用于在腔室20内形成下降流的ffu(fanfilterunit，风机过滤单元)21。回收杯50对从晶圆w飞散的处理液进行捕集，并从未图示的底部排液口排出。在回收杯50的底部也设有未图示的排气口。

在处理单元16的前后方向中央部的下方的空间内，多个主供给配管104沿着x方向(与图3的纸面垂直的方向)、也就是说水平方向且沿着处理单元16的排列方向彼此平行地延伸。温度较高的处理液经由上侧的主供给配管104流动，常温或温度比较低的处理液经由下侧的主供给配管104流动。

在图3中的与主供给配管104所配置的区域110即图2的连接区域110相对应的区域的下方设有配置有处理液供给装置70的罐102、泵106等的处理液贮存区域120。从罐102出发的主供给配管104在延伸到图3所示的高度位置之后，在处理单元16的第1列(图1的上侧的处理单元16的列)的下方向x正方向延伸，之后向下方延伸而返回罐102。

在图3中的连接区域110的右侧的区域130能够设置供例如排气流通的管道和供废液流通的配管。

如图3和图5所示，从1个主供给配管104朝向各处理单元16分支有1根或多根分支配管112。

如图4所示，在处理单元16的底板22设置有多个槽23，在各槽23中安装有供给控制模块200。供给控制模块200沿着与图3的纸面垂直的方向(x方向)排列。由设于1个处理单元16的多个供给控制模块200构成该1个处理单元16专用的(也就是说，不具有与其他处理单元16的处理液供给有关的部分)处理液供给控制部。也可以是，1个处理单元16专用的处理液供给控制部由1个供给控制模块200构成。

设有在将供给控制模块200插入到槽23之时防止供给控制模块200向下方落下、并且将供给控制模块200维持在预定位置的模块保持部。在图4所示的例子中，在供给控制模块200的基底板201设置从基底板201伸出的伸出部201a。此外，槽23在其入口敞开，基底板201的伸出部201a从槽23的入口插入槽23时，从下方支承基底板201的伸出部201a并且对基底板201进行定位。因此，能够防止供给控制模块20向下方下落并且能够将供给控制模块200维持在预定位置。也就是说，由槽23和伸出部201a形成基底板保持部。

如图4和图5所示，供给控制模块200具有上述基底板201、安装到基底板201上的开闭阀202、流量计203、流量控制阀204等流体控制设备以及将这些流体控制设备彼此连接的多个模块配管205。

最上游的模块配管205与分支配管112借助可装卸的配管接头206进行连接。该配管接头206由分别设于分支配管112的端部和所对应的模块配管205的端部的接头元件构成。

另外，最下游的模块配管205与连接到处理单元16的喷嘴40的喷嘴配管41借助可装卸的配管接头207进行连接。该配管接头207由分别设于喷嘴配管41的端部和所对应的模块配管205的端部的接头元件构成。

此外，图示的供给控制模块200分别具有各一个开闭阀202、流量计203、流量控制阀204、配管接头206，但并不限定于此。在从1个喷嘴40可喷出两种以上的处理液的情况下，供给控制模块200从两根以上的分支配管112接受不同种类的处理液的供给。在该情况下，例如，在供给控制模块200设置有用于构成两个以上的配管接头206的两个以上的接头元件，另外，还设置有三通阀或混合阀等流体控制设备作为流体控制设备，用于处理液的切换或混合。

供给控制模块200所含有的开闭阀202包括随着加压空气向先导端口的施加/非施加(on/off)而开闭的气动阀。空气配管202a与开闭阀202的先导端口连接。

供给控制模块200所含有的流量控制阀204构成为能够通过使向先导端口导入的加压空气的压力(先导压力)变化而使二次侧压力的设定值变化的定压阀。作为使二次侧压力变化的结果，能够对从喷嘴40喷出的处理液的流量进行调节。空气配管204a与流量控制阀204的先导端口连接。

如图3和图6所示，在沿着x方向排列的供给控制模块200的列的后方设有第1驱动设备箱210。如图5所示，在第1驱动设备箱210内设有与加压空气供给源211并联连接的多个(至少与附属于1个处理单元16的全部的供给控制模块200所含有的开闭阀202的总数相等的数量的)控制空气供给配管212。在各控制空气供给配管212上设有电磁阀213。若电磁阀213被打开，则经由所对应的控制空气供给配管212向所对应的开闭阀202的空气配管202a供给控制用的加压空气，该开闭阀202成为开状态。

多个控制空气供给配管212在上游侧与一个配管214合流，加压空气供给源211经由可装卸的配管接头215与该1个配管214连接。

控制空气供给配管212与所对应的开闭阀202的空气配管202a借助可装卸的配管接头208进行连接。该配管接头208由分别设于控制空气供给配管212的端部和所对应的空气配管202a的端部的接头元件构成。

在处理单元16的背面的后方且在第1驱动设备箱210的上方设有第2驱动设备箱220。在第2驱动设备箱220内设有与加压空气供给源221并联连接的多个(至少与附属于1个处理单元16的全部的供给控制模块200所含有的流量控制阀204的总数相等的数量的)控制空气供给配管222。在各控制空气供给配管222设置有电空调压阀223。被所对应的电空调压阀223压力控制后的控制用的加压空气经由各控制空气供给配管222向所对应的流量控制阀204供给。

多个控制空气供给配管222在上游侧与1个配管214合流，加压空气供给源221经由可装卸的配管接头225与该1个配管224连接。

控制空气供给配管222与流量控制阀204的空气配管204a借助可装卸的配管接头209进行连接。该配管接头209由分别设于控制空气供给配管222的端部和所对应的空气配管204a的端部的接头元件构成。

在第2驱动设备箱220内还设有基于从流量计203发送来的检测信号对电空调压阀223进行控制的控制器226。与流量计203连接的信号线203a和与控制器226连接的信号线224a借助可装卸的信号接头235连接。

第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220构成对供给控制模块200所含有的作为流体控制设备(通过对处理液起作用而对处理液的流动进行控制的设备)的开闭阀202和流量控制阀204进行驱动的驱动部。

第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220安装于处理单元16的腔室(处理单元外壳)20。安装方法是任意的，能够利用例如螺钉固定等安装。

此外，第1驱动设备箱210安装于供给控制模块200的列的后方，因此，作业人员能够在维护时容易地访问供给控制模块200，因此，也优选借助铰链216(参照图3)，以能够绕水平轴线旋转的方式安装于处理单元16。

在作业人员在制造工厂制造该基板处理系统1的情况下，在基板处理系统1的设置场所(也就是说，制造工厂内的进行基板处理系统1的组装的场所)中，在基板处理系统1的外壳内的框架(用于安装各种单元的机架)设置处理液供给装置70的罐102、主供给配管104、泵106、过滤器108、其他辅助设备类。除此之外，在基板处理系统1的框架内设置用于与工厂排气系统连接的排气管道和附属于其的各种设备、用于与工厂废液系统连接的废液管和附属于其的各种设备、基板输送装置13、17以及计算机等控制设备等。

在与上述设置场所分开的场所，组装处理单元的作业人员向1个处理单元16组装所对应的多个供给控制模块200、第1驱动设备箱210以及第2驱动设备箱220而形成组装体230(图6)。

在由作业人员形成该组装体230时，首先，将供给控制模块200插入处理单元16的底板22的槽23(图3)，之后，将第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220安装于处理单元16，成为图6的状态。

接下来，进行需要的配管和信号线的连接。也就是说，利用配管接头207、208、209连接与1个处理单元16相关联的配管，利用信号接头235连接信号线。保持将配管接头206、215、225拆开的状态。

在该状态下，能够对与该1个处理单元16相对应的供给控制模块200进行检查。在检查时，分别将试验用的气体供给源(未图示)与配管接头215的第1驱动设备箱210侧的接头元件和配管接头225的第2驱动设备箱220侧的接头元件连接。另外，将试验用液体供给源(例如纯水供给源)与配管接头206的供给控制模块200侧的接头元件连接。

而且，代替控制装置4，连接对组装体230的动作进行控制的试验用控制部。试验用控制部是输出例如控制信号的计算机。试验用控制部通过输出控制信号能够使至少电磁阀213、电空调压阀223以及控制器226动作。在该状态下，通过使电磁阀213、电空调压阀223以及控制器226动作，能够进行组装体230的单体动作试验。通过该单体动作试验确认的内容包括是否从喷嘴40按照所设想的那样地供给试验用液体以及供给控制模块200所包含的各种零部件及其连接部分的不良情况(泄漏等)的有无。

为了使电磁阀213、电空调压阀223以及控制器224动作，向这些零部件发送适当的控制信号即可。控制信号的发送方法是任意的，但可想到向这些零部件直接输入(在这些零部件具有能够用于那样的用途的信号输入端子的情况下)、经由设于处理单元16的下位控制器(通过作为上位控制器的控制装置4的指令进行动作的控制器)向这些零部件输入等各种各样的方法。试验用气体供给源、试验用液体供给源以及试验用控制部构成用于对组装体230的动作进行控制而进行单体动作试验的试验用设备。

上述单体动作试验一结束，就从组装体230卸下试验用设备，并将组装体230组装于基板处理系统1的外壳内的框架(未图示)。并且，将所对应的控制空气供给配管212的接头元件与各供给控制模块200侧的配管接头206的接头元件连接。另外，分别将加压空气供给源211、221与配管接头215的第1驱动设备箱210侧的接头元件和配管接头225的第2驱动设备箱220侧的接头元件连接。

只要包括组装体230在内的所需的设备组装于基板处理系统1的框架，就能够进行基板处理系统1整体的动作确认。

根据上述实施方式，设有对来自1个处理单元16所含有的全部的喷嘴40的处理液的喷出进行控制的该处理单元16专用的处理液供给控制部(这例如包括多个供给控制模块200)，该处理液供给控制部与其他处理单元用的处理液供给控制部分离而独立。而且，作为用于使1个处理单元16专用的处理液供给控制部动作的驱动部的第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220也设置为该1个处理单元16专用的处理液供给控制部专用的驱动部，该驱动部也与其他处理单元用的驱动部分离而独立。

因此，能够在各自不同的场所同时并行地组装各自具有1个处理单元16、与该1个处理单元16相对应的处理液供给控制部以及驱动部的多个组装体230。因此，能够大幅度地缩短基板处理系统1的制造所需的时间。在处理液供给控制部或驱动部由多个处理单元共用的情况下，无法在分开的场所组装组装体230，因此上述的设置时间的缩短是不可能的。另外，在即使处理液供给控制部或驱动部没有由多个处理单元共用、但与各处理单元相对应的部分也没有被分割的情况下，也无法在各自独立的场所组装组装体230，因此，上述的设置时间的缩短是不可能的。

在以往的组装方法中，在将全部的处理单元16搭载到基板处理系统1的框架之后，进行了配管接头206、207、208、209的连接。在将处理单元16组装到框架之后，没有用于供很多的作业人员同时并行地进行连接作业的作业空间，因此，到配管连接作业的完成为止需要较长时间。对此，在本实施方式中，在各自不同的作业空间同时并行地进行与各处理单元16相对应的配管接头206、207、208、209的连接，之后将处理单元16(组装体230)组装于框架。因此，能够将基板处理系统1的组装时间缩短与通过同时并行地进行作业所缩短的作业时间相应的量。

另外，通过将试验用设备与1个组装体230连接，能够进行该组装体230的单体动作试验。因此，能够在将组装体230组装于基板处理系统1的框架之前检查组装体230所含有的构成处理液供给系统的设备能否正常动作。因此，能够并列地进行各组装体230的检查。因此，能够大幅度地缩短检查时间。另外，对于对很多的检查项目能够以组装体230单体进行检查，因此能够在大范围的作业空间中进行检查，可达成检查时间的缩短、检查精度的提高。

以往，具有第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220所具有的功能的设备不是针对每个处理单元分别进行设置，这样的设备由多个处理单元16共用。因此，只能在将整个处理单元16组装于框架之后，对与各处理单元16相关联的构成处理液供给系统的设备是否正常动作进行检查。然而，在本实施方式中，第1驱动设备箱210和第2驱动设备箱220也设置为该1个处理单元16专用的处理液供给控制部专用的驱动部，因此，能够如上述那样在向框架组装之前并列地进行各组装体230的检查。

对于在上述基板处理系统1中所使用的处理液的种类并没有限制，能够使用可适用于在半导体装置制造中所使用的湿蚀刻处理、清洗处理等的各种处理液。另外，对于在基板处理系统1中所处理的基板的种类并没有限制，能够对半导体晶圆、lcd用的玻璃基板、陶瓷基板等各种基板进行处理。

另外，在上述实施方式中，分别经由从与处理液供给装置70的罐102连接的作为循环管线的主供给配管104分支的多个分支配管112向多个处理单元16分配了处理液。然而，并不限定于这样的结构，也可以分别从贮存处理液的罐经由多个处理液直接供给配管直接地向多个处理单元16供给处理液。在该情况下，所对应的处理液直接供给配管与各供给控制模块200连接。

另外，在上述的说明中，对处理液向处理单元16的供给进行了论述，但向处理单元16供给的物质并不限定于液体，也可以是处理气体(例如氮气)。也就是说，设置1个处理单元16专用的处理液供给控制部、第1驱动设备箱以及第2驱动设备箱的结构也能够适用于替代处理液而向处理单元16供给处理气体的情况。在该情况下，将上述的说明中的用语“处理液”换读成“处理气体”或“处理流体”即可。