基板处理装置和基板处理方法与流程

文档序号:15620290发布日期:2018-10-09 22:02阅读:131来源:国知局

本发明涉及基板处理装置和基板处理方法。成为处理对象的基板包括例如半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、fed(fieldemissiondisplay:场发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等。



背景技术:

在半导体装置和液晶显示装置的制造工序中,使用处理液对半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板等基板进行处理。例如,一张一张地对基板进行处理的单张式的基板处理装置具备:旋转卡盘,使基板保持水平地旋转;喷嘴,向由该旋转卡盘保持的基板的表面供给处理液。已知有向喷嘴供给温度调整为规定的高温的处理液(例如日本特开2013-172079号公报)。

但是,在日本特开2013-172079号公报所记载的基板处理装置中,在从喷嘴停止喷出的状态下,喷嘴的管壁和处理液配管的管壁的温度降低。因此,在从使用了高温的处理液的上一次的处理起经过长时间后,在重新开始使用高温的处理液的处理时,存在输送到处理液配管和喷嘴的高温的处理液,因与温度低的喷嘴的管壁和处理液配管的管壁进行热交换而被冷却的担忧。因此,在重新开始使用高温的处理液的处理时,存在向基板供给温度降低的处理液的担忧。当高温的处理液比期望的温度低时,产生处理速率降低等问题。然后,在之后连续地进行处理的情况下,随着重复进行处理管壁温度上升,从喷嘴喷出具有期望的高温的处理液。因此,存在因受到这样的热影响而使基板间的处理产生偏差的担忧。

即,在对多张基板连续重复地实施高温处理的情况下,要求能够抑制或防止因受到这样的热影响而使基板间的处理产生偏差。



技术实现要素:

因此,本发明的目的在于,提供一种能够抑制或防止基板间的处理的产生偏差的基板处理装置和基板处理方法。

本发明提供一种基板处理装置,其中,包括:基板保持单元,保持基板;处理液流通构件,具有内壁面和外壁面,通过所述内壁面划分出与向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液的喷出口连通的处理液流通路的至少一部分;处理液供给单元,用于向所述处理液流通路供给比常温高的高温的处理液;温度变化单元,用于从外侧对所述处理液流通构件的所述外壁面进行加热或冷却,使所述处理液流通构件的温度变化;以及控制装置,执行基板处理工序和平衡温度维持工序,在所述基板处理工序中,所述控制装置控制所述处理液供给单元,向所述处理液流通路供给比常温高的高温的处理液,从所述喷出口喷出所述高温的处理液,从而对由基板保持单元保持的基板实施处理,在所述平衡温度维持工序中,在未从所述处理液供给单元向所述处理液流通路供给处理液的状态下,所述控制装置控制所述温度变化单元,将所述处理液流通构件的所述内壁面维持为热平衡温度。

在本说明书中,热平衡温度是指在连续重复地执行基板处理工序的情况下收敛的、所述处理液流通构件的内壁面的温度。

根据该结构,通过利用温度变化单元对处理液流通构件中的外壁面进行加热或冷却,使处理液流通构件的温度变化,在未向处理液流通路供给高温的处理液的状态下,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。

热平衡温度是在连续重复地执行基板处理工序的情况下收敛的内壁面的温度。通过在向处理液流通路没有供给高温的处理液的状态下,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度,在之后执行的基板处理工序中,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。不仅如此,在之后重复执行的基板处理工序中,也将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。即,内壁面的温度没有变化。

向处理液流通路供给的高温的处理液与维持为热平衡温度的处理液流通构件的内壁面接触后,从喷出口喷出。由于内壁面的温度没有变化,因此能够在多个基板处理工序期间内均匀地保持来自喷出口的处理液的温度。由此,能够抑制或防止基板间的处理的偏差。

在本发明的一实施方式中,在所述平衡温度维持工序中,所述控制装置执行将所述内壁面保持为热平衡温度,并且将所述外壁面保持为比常温高且比所述热平衡温度低的规定温度的工序。

根据该结构,外壁面保持为比常温高且比热平衡温度低的规定温度。由此,能够抑制或防止热量进出外壁面,换言之,能够抑制或防止热量进出处理液流通构件。所以,能够将内壁面连续地维持为热平衡状态。

此外,在所述平衡温度维持工序开始时,所述控制装置可以执行第一加热工序、冷却工序和第二加热工序,在所述第一加热工序中,为了使所述外壁面的温度升温至比所述热平衡温度高的温度,对该外壁面进行加热;所述冷却工序紧接着所述第一加热工序,在所述冷却工序中,为了使所述外壁面的温度下降至比处理液的温度低的温度,对该外壁面进行冷却;所述第二加热工序紧接着所述冷却工序,在所述第二加热工序中,以将所述内壁面保持为热平衡温度的方式且将所述外壁面的温度保持为所述规定温度的方式,对该外壁面进行加热。

根据该结构,在平衡温度维持工序开始时,首先,通过利用温度变化单元对外壁面进行加热,使外壁面的温度升温至比热平衡温度高的温度。接着,通过利用温度变化单元对外壁面进行冷却,使外壁面的温度降下。接着,通过利用温度变化单元对外壁面进行加热,将处理液流通构件的内壁面保持为热平衡温度,并且将外壁面的温度保持为规定温度。这样,能够以比较简单的方法实现将处理液流通构件的内壁面保持为热平衡温度并且将外壁面保持为比常温高且比热平衡温度低的规定温度的状态。

此外,在基板处理装置中,所述控制装置根据在所述平衡温度维持工序之后执行的所述基板处理工序中使用的处理液的温度,调整在该平衡温度维持工序中设定的所述热平衡温度,所述控制装置基于设定的所述热平衡温度执行所述平衡温度维持工序。

根据该结构,在两个基板处理工序中使用彼此不同的温度的高温的处理液的情况下,在这两个基板处理工序之间执行的平衡温度维持工序中,将处理液流通构件的内壁面调整为与之后执行的基板处理工序中使用的处理液的温度对应的热平衡温度。由此,在之后执行的基板处理工序中,将处理液流通构件的内壁面连续地维持为热平衡温度。由此,即使在应喷出高温的处理液的温度途中变化的情况下,在之后的高温处理中,能够抑制或防止基板间的偏差。

此外,所述处理液流通构件可包括具有所述喷出口的喷嘴。

根据该结构,通过利用温度变化单元对喷嘴的外壁面进行加热或冷却,使喷嘴的温度变化,在向喷嘴的内部没有供给高温的处理液的状态下,将喷嘴的内壁面维持为热平衡温度。

热平衡温度是在连续重复地执行基板处理工序的情况下收敛的喷嘴的内壁面的温度。通过在向处理液流通路没有供给高温的处理液的状态中,将喷嘴的内壁面维持为热平衡温度,在之后执行的基板处理工序中,将喷嘴的内壁面维持为热平衡温度。不仅如此,在之后重复执行的基板处理工序中,也将喷嘴的内壁面维持为热平衡温度。即,喷嘴的内壁面的温度没有变化。

向喷嘴的内部供给的高温的处理液与维持为热平衡温度的喷嘴的内壁面接触后,从喷出口喷出。由于喷嘴的内壁面的温度没有变化,因此能够在多个基板处理工序期间内均匀地保持从喷出口喷出的处理液的温度。由此,能够抑制或防止基板间的处理的偏差。

这种情况下,所述喷嘴能够在处理位置和退避位置之间移动,所述处理位置是用于向由所述基板保持单元保持的基板喷出处理液的位置,所述退避位置是从所述基板保持单元退避的位置。而且,在所述喷嘴配置于所述退避位置的状态下,所述温度变化单元可使该喷嘴的温度变化。

根据该结构,利用温度变化单元对配置于退避位置的喷嘴的外壁面进行加热或冷却。就能够在处理位置和退避位置之间移动的类型的喷嘴而言,在向基板未供给处理液的期间中的长时间内,喷嘴配置于退避位置。能够有效地利用向基板未供给处理液的期间对壁厚部分进行加热。

此外,还可包括包围构件,用于包围配置于所述退避位置的所述喷嘴。该情况下,所述温度变化单元可配置于所述包围构件的侧壁。

根据该结构,通过在包围构件的壁面配置温度变化单元,能够比较简单地实现利用温度变化单元对配置于退避位置的喷嘴的外壁面进行加热或冷却的结构。

这种情况下,所述喷嘴可设置有多个,所述包围构件以能够一并包围分别配置于所述退避位置的多个所述喷嘴的方式设置,所述温度变化单元设置有多个。此外,该情况下,所述温度变化单元可与所述喷嘴对应地设置,各温度变化单元使对应的所述喷嘴的温度单独地进行变化。

根据该结构,各温度变化单元使对应的喷嘴的外壁面的温度单独地进行变化。由此,能够将喷嘴的内壁面的温度调整为彼此不同的温度。在喷嘴设置有多个的情况下,有时有从各喷嘴喷出的处理液的温度不同的情况。这种情况下,可以将各喷嘴的内壁面的温度设置为热平衡温度。

此外,所述喷嘴可包括:连通路,与所述喷出口连通;以及主体,划分出所述连通路。所述处理液流通构件可包括所述主体。这种情况下,所述处理液流通构件的外壁面可包括所述主体的外壁面。

根据该结构,通过利用温度变化单元对主体的外壁面进行加热或冷却,使主体的温度变化,在向连通路没有供给高温的处理液的状态下,将主体的内壁面维持为热平衡温度。

热平衡温度是连续重复地执行基板处理工序的情况下收敛的主体的内壁面的温度。在向连通路没有供给高温的处理液的状态下,通过将主体的内壁面维持为热平衡温度,在之后执行的基板处理工序中,将主体的内壁面维持为热平衡温度。不仅如此,即使在之后重复执行的基板处理工序中,也将主体的内壁面维持为热平衡温度。即,主体的内壁面的温度没有变化。

向连通路供给的高温的处理液与维持为热平衡温度的主体的内壁面接触后,从喷出口喷出。由于主体的内壁面的温度没有变化,因此能够在多个基板处理工序期间内均匀地保持从喷出口喷出的处理液的温度。由此,能够抑制或防止基板间的处理的偏差。

该情况下,所述连通路可包括多个分支路,各分支路具有所述喷出口。而且,所述主体可包括容纳多个所述分支路的喷出口主体。

根据该结构,喷嘴具有多个喷出口。向各分支路供给的高温的处理液与维持为热平衡温度的主体的内壁面接触后,从各喷出口喷出。由于主体的内壁面的温度没有变化,因此能在多个基板处理工序期间内均匀地保持从各喷出口喷出的处理液的温度。

所述主体可使用树脂材料形成。根据该结构,主体使用具有耐热性的树脂材料形成。树脂材料是热容量大的材料。因此,热传导效率差。由于主体使用这种材料形成,因此存在主体的温度很难变化的问题。因此,在主体的内壁面例如是常温的状态中,重复进行多个基板处理工序的情况下,随着重复进行基板处理工序从喷出口喷出的处理液的温度上升,由此,在多个基板处理工序之间,存在从喷出口喷出的处理液的温度存在偏差的问题。结果,存在基板间的处理的偏差显著的担忧。

对此,该结构中,在向处理液流通路没有供给高温的处理液的状态下,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。由此,能够在多个基板处理工序期间内均匀地保持从喷出口喷出的处理液的温度。所以,即使在主体由热容量大的材料形成的情况下,也能够有效地抑制或防止基板间的处理的偏差。

所述树脂材料可以包含pctfe、ptfe和pfa中的至少一种。根据该结构,作为主体的材料,可以例示pctfe、ptfe、pfa。将这些作为主体的材料的情况下,存在主体的温度很难变化的问题,但是即使在主体包含pctfe、ptfe和pfa中的至少一种的情况下,也能够有效地抑制或防止基板间的处理的偏差。

所述温度变化单元可以包括珀尔帖元件。根据该结构,通过温度变化单元包括珀尔帖元件,能够用一个构件实现温度变化单元对处理液流通构件中的外壁面进行加热的结构和温度变化单元对处理液流通构件中的外壁面进行冷却的结构。

本发明提供一种基板处理方法,其中,包括:基板处理工序,通过向处理液流通构件的处理液流通路供给比常温高的高温的处理液,从与所述处理液流通路连通的喷出口喷出所述高温的处理液,对由基板保持单元保持的基板实施处理;以及平衡温度维持工序,在未进行所述基板处理工序的状态下,通过从外侧对所述处理液流通构件的外壁面进行加热或冷却,使所述处理液流通构件的温度变化,将所述处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。

根据该方法,通过对处理液流通构件中的外壁面进行加热或冷却,使处理液流通构件的供给温度变化,在向处理液流通路没有供给高温的处理液的状态下,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。

热平衡温度是连续重复地执行基板处理工序的情况下收敛的内壁面的温度。通过在向处理液流通路没有供给高温的处理液的状态下将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度,在之后执行的基板处理工序中,将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。不仅如此,在之后重复执行的基板处理工序中,也将处理液流通构件的内壁面维持为热平衡温度。即,内壁面的温度没有变化。

向处理液流通路供给的高温的处理液与维持为热平衡温度的处理液流通构件的内壁面接触后,从喷出口喷出。由于内壁面的温度没有变化,因此能够在多个基板处理工序期间内均匀地保持从喷出口的处理液的温度。由此,能够抑制或防止基板间的处理的偏差。

所述平衡温度维持工序可包括将所述内壁面保持为热平衡温度,并且将所述外壁面保持为比常温高且比所述热平衡温度低的规定温度的工序。

根据该方法,将外壁面保持为比常温高且比热平衡温度低的规定温度。由此,能够抑制或防止热量进出外壁面,换言之,能够抑制或防止热量进出处理液流通构件。所以,能够将内壁面连续地维持为热平衡状态。

此外,所述平衡温度维持工序可包括:第一加热工序,为了使所述外壁面的温度升温至比所述热平衡温度高的温度,对该外壁面进行加热;冷却工序,紧接着所述第一加热工序,为了使所述外壁面的温度下降至比处理液的温度低的温度,对该外壁面进行冷却;以及第二加热工序,紧接着所述冷却工序,以将所述处理液流通构件的内壁面保持为热平衡温度的方式并且以将所述外壁面的温度保持为所述规定温度的方式,对该外壁面进行加热。

根据该方法,首先,通过对外壁面进行加热,使外壁面的温度升温至比热平衡温度高的温度。接着,通过对外壁面进行冷却,使外壁面的温度下降至比处理液的温度低的温度。接着,通过对外壁面进行加热,将处理液流通构件的内壁面保持为热平衡温度,并且将外壁面的温度保持为规定温度。这样,能够用比较简单的方法实现将处理液流通构件的内壁面保持为热平衡温度并且将外壁面保持为比常温高且比热平衡温度低的规定温度。

此外,所述平衡温度维持工序可根据在该平衡温度维持工序之后执行的所述基板处理工序中使用的处理液的温度,调整该平衡温度维持工序中的所述热平衡温度。

根据该方法,在连续地执行的两个基板处理工序中,使用彼此不同的温度的高温的处理液的情况下,在这两个基板处理工序之间执行的平衡温度维持工序中,将处理液流通构件的内壁面调整为与之后执行的基板处理工序中使用的处理液的温度对应的热平衡温度。由此,在之后执行的基板处理工序中,将处理液流通构件的内壁面连续地维持为热平衡温度。由此,即使应喷出高温的处理液的温度途中变化的情况下,在之后的高温处理中,能够抑制或防止基板间的偏差。

本发明的前述的或其他目的、特征和效果,参照附图通过之后说明的实施方式来明确。

附图说明

图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置的内部的布局的图解性的俯视图。

图2是示意性表示所述基板处理装置所具备的处理单元的内部的主视图。

图3是示意性表示所述处理单元的内部的俯视图。

图4是示意性表示所述处理单元所包括的多个喷嘴的主视图。

图5是表示所述喷嘴所包括的喷出阀的一例的内部的剖面图。

图6是表示所述基板处理装置所包括的、喷出停止状态的处理液供给系统的示意图。

图7是表示所述基板处理装置所包括的、喷出状态的处理液供给系统的示意图。

图8是表示所述基板处理装置所包括的、吸引去除状态的处理液供给系统的示意图。

图9是表示图2所示的退避容器的概略结构的剖面图。

图10是沿箭头x观察图9的图。

图11是图9所示的温度调整单元的剖面图。

图12是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电结构的框图。

图13是用于说明利用所述处理单元进行处理的处理例的流程图。

图14是用于说明所述处理例的控制装置的主要的控制内容的时序图。

图15是示意性表示温度调整单元对所述喷嘴所包括的喷出口主体的外壁面进行加热的状态的图。

图16是表示在加热开始时利用温度调整单元执行的平衡温度调整工序的内容的流程图。

图17是表示所述平衡温度调整工序中的、所述喷出口主体的内壁面和外壁面的温度变化的曲线图。

图18是表示连续地执行图13所示的高温药液工序的情况的、喷出口主体的内壁面温度的变化的曲线图。

具体实施方式

图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置1的内部的布局的图解性的俯视图。基板处理装置1是对半导体晶片等圆板状的基板w一张一张地进行处理的单张式的装置。

基板处理装置1包括:多个装载埠lp,保持容纳基板w的多个基板容纳器c;多个处理单元2,用药液等处理液对从多个装载埠lp搬运的基板w进行处理;搬运机械手,从多个装载埠lp向多个处理单元2搬运基板w;以及控制装置3,控制基板处理装置1。搬运机械手包括:分度器(indexer)机械手ir,在装载埠lp和处理单元2之间的路径上搬运基板w;以及搬运机械手cr,在分度器机械手ir和处理单元2之间的路径上搬运基板w。

基板处理装置1包括容纳药液供给阀68(参照图6等)等的多个流体箱4。处理单元2和流体箱4配置在基板处理装置1的框架8内,由基板处理装置1的框架8覆盖。容纳贮留处理液的药液罐6等的贮留箱7,在图1的例中配置于基板处理装置1的框架8外,但可以容纳在框架8内。贮留箱7可以是与多个流体箱4对应的一个箱,也可以是与流体箱4一对一对应地设置的多个箱。

图2是示意性表示基板处理装置1所具备的处理单元2的内部的主视图。图3是示意性表示图2的处理单元2的内部的俯视图。

处理单元2包括:腔室9;旋转卡盘(基板保持单元)10,在腔室9内一边将基板w保持为水平一边以通过基板w的中央部的铅垂的旋转轴线a1为中心旋转基板w;以及筒状的杯(cup)11,接收从基板w排出的处理液。旋转卡盘10是将基板w保持为水平的基板保持单元的一例。

腔室9包括:箱型的间隔壁12,设置有使基板w通过的搬入搬出口12a;以及闸门12b,开闭搬入搬出口12a。闸门12b能够在打开搬入搬出口12a的开位置和关闭搬入搬出口12a的闭位置(图3所示的位置)之间,相对间隔壁12移动。未图示的搬运机械手通过搬入搬出口12a向腔室9搬入基板w,并通过搬入

搬出口12a从腔室9搬出基板w。

旋转卡盘10包括:圆板状的旋转基座13,以水平的姿势保持;多个卡盘销14,在旋转基座13的上方以水平的姿势保持基板w;以及旋转马达15,通过旋转多个卡盘销14来使基板w以旋转轴线a1为中心旋转。旋转卡盘10并不局限于将多个卡盘销14与基板w的周端面接触的夹持式的卡盘,可以是通过使作为非器件形成面的基板w的背面(下表面)吸附于旋转基座13的上表面,来将基板w保持为水平的真空式的卡盘。

杯11包括筒状的防溅挡板16,以旋转轴线a1中心包围旋转卡盘10;以及圆筒状的外壁面17,以旋转轴线a1中心包围防溅挡板16。处理单元2包括板升降单元18,所述板升降单元18使防溅挡板16在上位置(图2所示的位置)和下位置之间在铅垂方向上升降,所述上位置是防溅挡板16的上端比由旋转卡盘10保持基板w的保持位置更靠上方的位置,所述下位置是防溅挡板16的上端比由旋转卡盘10保持的基板w的保持位置更靠下方的位置。

处理单元2包括冲洗液喷嘴19,所述冲洗液喷嘴19朝向由旋转卡盘10保持的基板w的上表面向下方喷出冲洗液。冲洗液喷嘴19与安装有冲洗液阀20的冲洗液配管21连接。处理单元2可以具备喷嘴移动单元,所述喷嘴移动单元使冲洗液喷嘴19在处理位置和退避位置之间移动。

当打开冲洗液阀20时,冲洗液从冲洗液配管21向冲洗液喷嘴19供给,从冲洗液喷嘴19喷出。冲洗液例如是纯水(去离子水:deionizedwater)。冲洗液并不局限于纯水,可以是碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水和稀释浓度(例如,10~100ppm左右)的盐酸水中的一种。

处理单元2包括:多个喷嘴22,向下方喷出处理液;保持件23,分别保持多个喷嘴22;以及喷嘴移动单元24,通过移动保持件23,使多个喷嘴22在处理位置(图3中用双点划线表示的位置)和退避位置(图3中用实线表示的位置)之间移动。

处理液例如是药液。药液例如是蚀刻液。蚀刻液的具体例是dhf(稀释的氢氟酸)、tmah(tetramethylammoniumhydroxide:氢氧化四甲基铵),dnh4oh(稀释的氢氧化铵)和sc-1(含有nh40h和h2o2的混合液)。另外,处理液例如是含有硫酸、乙酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、氨水、双氧水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、除tmah的有机碱、疏水剂(例如tms、hmds等)、有机溶剂(例如,ipa:异丙醇等)、表面活性剂以及防腐剂中的至少一种的液体。

各喷嘴22包括:臂25,由保持件23悬臂支撑,且从该保持件23在水平的长度方向d1上延伸;以及喷嘴喷头26(第一喷嘴喷头26a、第二喷嘴喷头26b、第三喷嘴喷头26c和第四喷嘴喷头26d),与各臂25的顶端连接。

多个臂25以第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序,依次在与长度方向d1正交的水平的排列方向d2上排列。多个臂25以相同的高度配置。在排列方向d2上相邻的两个臂25的间隔,可与其他任一间隔相同,也可与其他间隔中的至少一个不同。在图3中,表示了多个臂25以等间隔配置的例子。

在长度方向d1上延伸的多个臂25的长度,按照第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序依次变短。多个喷嘴喷头26以在长度方向d1上按第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序排列的方式在长度方向d1上错开。多个喷嘴喷头26在俯视时以直线状排列。

喷嘴移动单元24通过使保持件23以在杯11周围沿铅垂方向延伸的喷嘴转动轴线a2为中心转动,使多个喷嘴22沿俯视时通过基板w的圆弧状的路径移动。由此,使多个喷嘴22在处理位置(图4的处理位置p1)和退避位置(图4的退避位置p2)之间水平移动。处理单元2还包括有底筒状的退避容器(包围构件)27,所述退避容器27配置于多个喷嘴22的退避位置的下方。退避容器27俯视时配置于杯11的周围。

处理位置是从多个喷嘴22喷出的处理液着落到基板w的上表面的位在。在处理位置,俯视时多个喷嘴22的喷嘴喷头26和基板w重叠,多个喷嘴喷头26在俯视时从旋转轴线a1侧以第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序沿径向dr排列。此时,第一喷嘴喷头26a在俯视时与基板w的中央部重叠,第四喷嘴喷头26d在俯视时与基板w的周缘部重叠。

退避位置是多个喷嘴喷头26以在俯视时多个喷嘴喷头26和基板w不重叠的方式退避到的位置。在退避位置上,多个喷嘴喷头26以在俯视时沿杯11的外周面(外壁面17的外周面)的方式位于杯11的外侧,并以第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序沿周向(围绕旋转轴线a1的方向)排列。多个喷嘴喷头26以按第一喷嘴喷头26a~第四喷嘴喷头26d的顺序,距从旋转轴线a1越来越远的方式配置。

在以下的说明中,有时在与第一喷嘴喷头26a对应的结构的开头和末尾分别标注“第一”和“a”。例如,有时将与第一喷嘴喷头26a对应的药液供给流路32记载为“第一药液供给流路32a”。对与第二喷嘴喷头26b~第四喷嘴喷头26d对应的结构也相同。

图4是示意性表示多个喷嘴22的主视图。在图4中,表示多个喷嘴22配置于在基板w的上表面上设定的处理位置p1的状态。在图4中,仅详细地记载了多个喷嘴22的喷嘴喷头26中的第二喷嘴喷头26b的内部,但是第二喷嘴喷头26b以外的各喷嘴喷头26的内部的结构,也与第二喷嘴喷头26b相同。

第一喷嘴22a具有一个喷出口31。第二喷嘴22b、第三喷嘴22c和第四喷嘴22d分别具有三个喷出口31。即,在多个喷嘴22设置的喷出口31的总数是10个。

第一~第四喷嘴22a~22d分别还包括喷出阀28。各喷出阀28设置在喷嘴喷头26内。各喷出阀28与两个管29、30连接。管29、30分别形成有引导处理液的流路。

在第一喷嘴喷头26a的喷出阀28结合有喷出口部70。在喷出口部70的内部形成有引导处理液的一个流路。喷出口部70的一个流路在各喷出口部70的下表面开口,形成一个喷出口31(31a)。

在第二喷嘴喷头26b~第四喷嘴喷头26d的各喷出阀28结合有喷出口主体34。喷出口主体34形成有引导处理液的多个(例如三个)的流路。第二喷嘴喷头26b的喷出口主体34的多个流路在各喷出口主体34的下表面开口,形成有多个(例如三个)喷出口31(31b)。第三喷嘴喷头26c的喷出口主体34的多个流路在各喷出口主体34的下表面开口,形成有多个(例如三个)的喷出口31(31c)。第四喷嘴喷头26d的喷出口主体34的多个流路在各喷出口主体34的下表面开口,形成有多个(例如三个)喷出口31(31d)。

设置于各喷出口主体34的三个喷出口31(31b、31c、31d)包括:内侧喷出口,在三个喷出口31中离旋转轴线a1最近;外侧喷出口,在三个喷出口31中离旋转轴线a1最远;以及中间喷出口,配置在内侧喷出口和外侧喷出口之间。多个喷出口31在俯视时大致直线状地排列。相邻的两个喷出口31的间隔可与其他任一间隔相同,也可与其他间隔中的至少一个不同。此外,多个喷出口31可以配置于两个以上的不同的高度,也可以配置于相同高度。

各喷出口31朝向基板w的上表面向与基板w的上表面垂直的喷出方向喷出处理液。多个喷出口31向基板w的上表面内的多个着落位置喷出处理液。多个着落位置是距旋转轴线a1的距离彼此不同的位置。

在多个喷嘴喷头26配置于处理位置的状态下,多个喷出口31分别配置于距旋转轴线a1的距离(俯视时的最短距离)不同的多个位置。多个喷出口31在俯视时沿基板w的旋转径向排成一列。设置于第一喷嘴喷头26a的第一喷出口31a,以与基板w的上表面中央部相对的方式配置。此外,设置于第一喷嘴喷头26a以外的各喷嘴喷头26的第二喷出口31b、第三喷出口31c和第四喷出口31d,以与中央部以外的基板w的上表面相对的方式配置。该状态下,多个喷出口31中的离旋转轴线a1最近的最内喷出口(第一喷出口31a)配置于基板w的中央部的上方,多个喷出口31中的离旋转轴线a1最远的最外喷出口(第四喷出口31d)配置于基板w的周缘部的上方。

从管29到各喷出口31的流路,相当于将从药液罐6(参照图1)供给的处理液向喷出口31引导的药液供给流路32(后述)的一部分。在喷出阀28内从药液供给流路32分支并与管30连续的流路,相当于使药液供给流路32中流通的处理液药液罐6返回到第二返回流路33(后述)的一部分。

图5是表示喷出阀28的一例的内部的剖面图。

喷出阀28包括:主体36,形成有引导处理液的流路35;阀体37,开闭流路35;空压致动器38,使阀体37在轴向x1上进退来开闭流路35;以及喷出口31。

主体36包括:缸体39,构成空压致动器38;阀室40,使阀体37进退;流路35a,与管29连通并连接到阀室40;流路35b,与管30连通,且在流路35a的比阀室40更靠上游的位置,与流路35a连接;流路35c,从阀室40延到喷出口31。缸体39和阀室40在轴向x1上排列。缸体39和阀室40之间由间隔壁41分隔。

流路35c形成有连通路69,所述连通路69贯穿喷出口主体34的内部,并且与喷出口31连通。在实施方式中,连通路69包括:阀室40侧的主连通路69a;以及多个分支路69b,将主连通路69a和各喷出口31连接。

空压致动器38包括缸体39、活塞42、弹簧43和杆44。活塞42将缸体39隔开为间隔壁41侧的前室和隔着该活塞42位于轴向x1的相反侧的后室。主体36在缸体39的前室和后室各自连接有接头47,所述接头47用于连接分别单独地传递气压的管(图4所示的管45)。通过管45和接头47向缸体39的前室和后室中的任一个传递气压,从而活塞42在缸体39内沿轴向x1进退。

弹簧43在缸体39的后室侧插入活塞42和主体36之间,向间隔壁41的方向按压活塞42。

杆44的底部与活塞42连结,顶端部贯通间隔壁41向阀室40突出。在向阀室40突出的杆44的顶端部连结有阀体37。阀体37形成为圆板状,使其径向与轴向x1正交地连结于杆44的顶端部。当使活塞42在缸体39内沿轴向x1进退时,阀体37通过杆44在阀室40内沿轴向x1进退。

阀室40包括与间隔壁41相对且与轴向x1正交的圆环状的阀座面46,在阀座面46的中心位置同心状地开口有流路35a。流路35c在阀室40的、阀体37的进退方向(轴向x1)的侧方开口。

管29和流路35a、管30和流路35b分别通过接头48连接。

主体36包括筒部49,所述筒部49在顶端形成有喷出口31,从喷嘴喷头26的下表面向下方突出。在第一喷嘴喷头26a以外的各喷嘴喷头26中,虽未图示,但在筒部49连接有形成了引导处理液的多个流路的喷出口主体34,喷出口主体34的多个流路在下表面开口,形成有多个喷出口31。

喷出阀28中接触处理液的部分(接液部),由对处理液具有耐性的材料(例如,氟树脂等合成树脂)制作,或者由对处理液具有耐性的材料形成的覆膜覆盖。流路35和阀室40的内表面,或者阀体37和杆44的外表面包括于接液部。

在气压均未作用于缸体39的前室和后室,未使空压致动器38动作的状态下,活塞42借助弹簧43在缸体39内按压于前进位置即如图5所示的接近间隔壁41侧的位置,由此在阀室40内使阀体37与阀座面46接触,关闭流路35a的开口。因此,流路35a和流路35c之间被关闭,从药液罐6通过管29和流路35a供给的处理液,通过流路35b和管30返回到药液罐6(喷出停止状态)。

在该喷出停止状态,当向缸体39的前室传递气压,使活塞42克服弹簧43的按压力,向缸体39的后室方向后退时,在阀室40内阀体37从阀座面46离开,从而使流路35a的开口向阀室40开放。因此,流路35a和流路35c通过阀室40连接,从药液罐6通过管29和流路35a供给的处理液,通过流路35c从喷出口31喷出(喷出状态)。

在该喷出状态,当停止向缸体39的前室传递气压,转而,向缸体39的后室传递气压,一并借助弹簧43的按压力,使活塞42向缸体39的前室方向即接近间隔壁41的方向前进时,在阀室40内阀体37与阀座面46接触,从而关闭流路35a的开口。因此,恢复到喷出停止状态,即,流路35a和流路35c之间被关闭,从药液罐6通过管29和流路35a供给的处理液,通过流路35b和管30返回到药液罐6(参照图1)的。

另外,喷出阀28可以是电磁阀,也可以是除此以外的阀。

图6~图8是表示基板处理装置1所包括的处理液供给系统的示意图。图6、图7和图8分别表示喷出停止状态、喷出状态和吸引去除状态。

处理液供给系统包括:药液罐6,贮留药液;药液流路66,引导从药液罐6输送的药液;第一循环加热器51,通过将在药液流路66内流动的药液以比常温(rt。例如约23~25℃)高的温度进行加热来调整药液罐6内的药液的温度;泵52,向药液流路66输送药液罐6内的药液;以及第一返回流路65,使药液流路66内的药液返回到药液罐6。药液罐6、药液流路66和第一返回流路65包括于第一循环流路50,所述第一循环流路50使贮留于药液罐6的处理液循环且返回到药液罐6。

处理液供给系统包括:供给阀54,开闭药液流路66;第一返回阀53,开闭第一循环流路50;以及药液供给流路32,与药液流路66连接。药液供给流路32包括多个药液供给流路32(第一药液供给流路32a、第二药液供给流路32b、第三药液供给流路32c和第四药液供给流路32d),多个药液供给流路32向多个喷出口31引导从第一循环流路50供给的处理液。处理液供给系统还包括:多个流量计55,检测在多个药液供给流路32内流动的处理液的流量;多个流量调整阀56,变更在多个药液供给流路32内流动的处理液的流量;多个第二循环加热器57,通过以比常温(例如约23~25℃)高的温度对在多个药液供给流路32内流动的处理液进行加热,来调整药液罐6内的药液的温度;多个药液供给阀68,分别开闭多个药液供给流路32;以及多个喷出阀28,在腔室9内分别开闭多个药液供给流路32。

处理液供给系统还包括:多个第二返回流路33,在腔室9内且比多个喷出阀28更靠上游的位置,分别与多个药液供给流路32连接,向第一循环流路50返回在药液供给流路32中流通的处理液;以及多个第二返回阀58,分别开闭多个第二返回流路33。

处理液供给系统还包括:多个旁通流路59,将多个药液供给流路32和多个第二返回流路33分别连接;多个旁通阀60,分别开闭多个旁通流路59;多个吸引流路61,在比与旁通流路59的连接位置更靠上游的位置,与多个第二返回流路33连接;以及多个吸引阀62,分别开闭多个吸引流路61。多个旁通流路59与多个药液供给流路32中的比与第二返回流路33的连接位置更靠上游的位置连接。虽未图示,但在吸引流路61的下游侧连接有吸引装置。旁通流路59、旁通阀60、吸引流路61和吸引阀62均设置在流体箱5内。

药液供给阀68、喷出阀28、第二返回阀58和吸引阀62是将处理液供给系统切换为喷出状态、喷出停止状态和吸引去除状态的切换单元的一例。此外,旁通阀60是开闭旁通流路59的开闭单元的一例。

处理液供给系统包括:冷却器63,对从多个第二返回流路33返回的处理液进行冷却;以及回收流路64,将处理液从冷却器63引导到药液罐6。从多个第二返回流路33返回到冷却器63的处理液,利用冷却器63冷却到接近循环温度后,通过回收流路64引导到药液罐6。冷却器63可以是水冷单元或空冷单元,也可以是这些以外的冷却单元。药液罐6、药液流路66、药液供给流路32、第二返回流路33和回收流路64包括于第二循环流路(处理液供给单元)67,所述第二循环流路使贮留于药液罐6的处理液循环且返回到药液罐6。

接着,参照图6,说明停止从多个喷出口31喷出处理液的喷出停止状态的处理液供给系统。在图6中,用黑色表示打开的阀,用白色表示关闭的阀。

在喷出停止状态中,关闭第一返回阀53且打开供给阀54。由此,在第一循环流路50中循环的药液向多个药液供给流路32流动,在第二循环流路67中循环。具体来说,向药液供给流路32供给的处理液利用第二循环加热器57加热后,输送至配置在腔室9内的喷出口31的附近的、与第二返回流路33的连接位置,从该连接位置通过第二返回流路33返回到药液罐6。

在该喷出停止状态,通过使处理液在多个药液供给流路32和分别与其连接的第二返回流路33中连续循环,直到腔室9内的(即喷出口31的附近的)与第二返回流路33的连接位置为止,能够将各个药液供给流路32内的处理液维持为规定的高温。

接着,参照图7,说明从多个喷出口31喷出处理液的喷出状态的处理液供给系统。在图7中,依旧用黑色表示打开的阀,用白色表示关闭的阀。

药液罐6内的处理液利用泵52输送到第一循环流路50。利用泵52输送的处理液利用第一循环加热器51加热后,从第一循环流路50向多个药液供给流路32流动。向药液供给流路32供给的处理液利用第二循环加热器57加热后,向配置在腔室9内的多个喷出口31供给。

向第一药液供给流路32a供给的处理液向设置于第一喷嘴喷头26a的一个第一喷出口31a供给。向第二药液供给流路32b供给的处理液向设置于第二喷嘴喷头26b的多个第二喷出口31b供给。对于第三药液供给流路32c和第四药液供给流路32d,也与第二药液供给流路32b相同。由此,从全部的喷出口31喷出处理液。

在该喷出状态,通过从多个喷出口31向基板w的上表面内的不同的多个位置供给处理液,能够抑制处理液的温度的均匀性降低。此外,在一边以旋转轴线为中心旋转基板w,一边使从多个喷出口31喷出的处理液着落到离该旋转轴线的距离不同的多个位置的情况下,能够使处理液快速地遍布基板w的整个上表面。

接着,参照图8,说明吸引去除残留于药液供给流路32的、比与第二返回流路33的连接位置更靠下游的区域的处理液的吸引去除状态的处理液供给系统。在图8中,依旧用黑色表示打开的阀,用白色表示关闭的阀。

药液罐6内的处理液利用泵52输送到药液流路66。利用泵52输送的处理液的一部分利用第一循环加热器51加热后,通过第一返回流路65返回到药液罐6。利用泵52输送的剩余的处理液,从第一循环流路50向多个药液供给流路32流动。向药液供给流路32供给的处理液利用第二循环加热器57加热后,通过旁通流路59返回到药液罐6。

残留于药液供给流路32的、比与第二返回流路33的连接位置更靠下游的区域的处理液,借助从吸引流路61通过第二返回流路33传递的吸引力,被吸引去除到吸引流路61内。

图9是表示退避容器27的概略结构的剖面图。图10是沿箭头x观察图9的图。图11是温度调整单元(温度变化单元)80的剖面图。

退避容器27包括划分出大致长方体的内部空间71的、例如有底筒状的壳体72。壳体72具有:插入口73,形成于壳体72的上表面;以及排出口74,形成于壳体72的下壁72a。退避容器27的排出口74与排出配管76的一端连接,排出配管76的另一端与机外的废液处理设备连接。在图9和图10中,表示了多个喷嘴22配置于退避位置p2的状态。

在多个喷嘴22配置于退避位置p2的状态下,各喷出口主体34容纳在退避容器27的内部。该容纳状态下,喷出口主体34的上端位于比退避容器27的插入口73更靠下方的位置。换言之,在喷嘴22配置于退避位置p2的状态下,各喷出口主体34由退避容器27包围。而且,该实施方式中,退避容器27一并包围多个(例如三个)的喷出口主体34。

在退避容器27设置有温度调整单元80。温度调整单元80包括:温度调整器77,内置珀尔帖元件等热源83;以及温度传感器78,用于检测温度调整器77的表面温度。在实施方式中,设置有一对温度调整单元80。

各温度调整器77分别配置于退避容器27的壳体72的两个侧壁72b的外侧侧面。各温度调整器77通过由绝缘材料形成的固定板81和螺栓82,固定于壳体72的侧壁72b。

如图11所示,温度调整器77呈矩形的片状。温度调整器77包括:薄膜状的热源83;绝缘层84,包围热源83的周围;热扩散体85,包围绝缘层84的周围;以及绝缘体86,包围热扩散体85的周围。热源83例如采用能够发热和吸热的结构。这种热源83包括珀尔帖元件。此外,作为温度传感器78,例如采用热电偶。

当向温度调整器77的热源83供给电力时,热源83发热或吸热,从而使温度调整器77的表面升温或降温。在喷嘴22配置于退避位置p2的状态下,通过使温度调整器77的表面升温或降温,使喷出口主体34的外壁面34a加热或冷却。由于热源83包括珀尔帖元件,因此能够用一个构件实现温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行加热的结构和温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行冷却的结构。

图12是用于说明基板处理装置1的主要部分的电结构的框图。

控制装置3例如使用微型计算机来构成。控制装置3具有cpu等运算单元91、固定存储器件(未图示)、硬盘驱动器等存储单元92以及输入输出单元(未图示)。存储单元92存储有运算单元91所执行的程序93。

存储单元92包括存储规定对基板w进行的各处理的内容的规程的规程存储部94。规程存储部94由能够用电改写数据的非易失性存储器构成。规程存储部94存储有规定对基板w进行处理的内容(包括顺序和条件。以下相同。)的处理规程(未图示)。

构成一个批次的规定张数(例如,25张)的基板w以一并容纳于基板容纳器c(参照图1)的状态搬入基板处理装置1。在基板处理装置1中,针对每个基板容纳器c建立处理任务。当基板容纳器c载置于基板处理装置1的装载埠lp(参照图1)时,表示包括于基板容纳器c的批次的信息的基板信息,从主计算机发送至控制装置3。主计算机是设置于半导体制造工厂的集中管理多个基板处理装置的计算机。控制装置3基于来自主计算机的基板信息(处理任务),从规程存储部94读取与该批次对应的处理规程。然后,控制装置3通过重复执行根据该处理规程的控制,将容纳于一个基板容纳器c的基板w一个一个连续地搬入处理单元2,在处理单元2中接受基板处理。然后,当执行与容纳于基板容纳器c的基板的张数相等的规定次数的根据处理规程的控制时,对接下来搬入到该基板容纳器c的容纳于基板容纳器c的基板执行该处理。

而且,控制装置3根据存储于存储单元92的程序93的内容,控制旋转马达15、第二循环加热器57和温度调整单元80等的动作。此外,控制装置3控制喷出阀28和冲洗液阀20等。

图13是用于说明利用处理单元2执行的处理的处理例的流程图。图14是用于说明所述处理例中的控制装置3的主要控制内容的时序图。

参照图1~图14来说明处理例。该处理例是将蚀刻液作为高温的药液对基板w实施蚀刻处理的处理例。

在基板处理装置1(即处理液供给系统)起动后,控制装置3立即使泵52开始动作,并且使第一循环加热器51和第二循环加热器57开始动作。然后,控制装置3打开第一返回阀53且打开供给阀54。该状态下,使药液在第二循环流路67中循环(处理液供给系统成为图6所示的喷出停止状态)。控制装置3通过始终参照温度计(未图示)的输出值,监控在第二循环流路67内循环的药液的温度。第二循环流路67内的药液以预先规定的高温处理温度(在该处理例中,例如是约82℃)为目标升温,在达到该处理温度后,一直维持该高温处理温度。

此外,控制装置3在基板处理装置1起动后立即控制温度调整单元80,开始利用温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行加热。

然后,基板处理装置1处于idle状态(待机状态),直到搬入基板w为止。

当容纳未处理的基板w的基板容纳器c载置于装载埠lp时(ready:准备),利用分度器机械手ir从基板容纳器c取出作为处理对象的基板w。取出的基板w交至搬运机械手cr,利用搬运机械手cr搬入腔室9的内部(图13的步骤s1)。具体来说,通过使保持基板w的搬运机械手cr的手部h进入腔室9的内部,以使基板w的表面(蚀刻对象面)朝向上方的状态交至旋转卡盘10。然后,基板w保持于旋转卡盘10,并且,手部h退避至腔室9外。此外,在搬入基板w前的状态下,喷嘴22配置于退避位置p2。

在基板w保持于旋转卡盘10后,控制装置3控制旋转马达15,使基板w开始旋转(图13的步骤s2)。基板w的旋转速度上升至液体处理速度(约300rpm~约1000rpm的规定的速度)。

接着,进行向基板w供给药液的高温药液工序(图13的步骤s4)。具体来说,控制装置3控制喷嘴移动单元24,使配置于退避位置p2的(即,容纳于退避容器27)喷嘴22配置于处理位置p1(参照图4)(图13的步骤s3)。在喷嘴22配置于处理位置p1后,控制装置3打开喷出阀28。由此,从喷嘴22向旋转状态的基板w的上表面喷出药液。从喷嘴22喷出的药液向基板w的上表面供给(s4)。由于喷出口31沿基板w的旋转径向排列多个(多点喷出),因此能够使药液遍布基板w的整个上表面,由此,能够对基板w的上表面均匀地进行药液处理(例如蚀刻处理)。当从药液的喷出开始经过预先规定的期间时,控制装置3关闭喷出阀28,停止从喷嘴22喷出药液。由此,结束高温药液工序(s4)。

药液的喷出停止后,控制装置3控制喷嘴移动单元24,使喷嘴22从处理位置p1退避至退避位置p2(图13的步骤s5)。

高温药液工序(s4)结束之后,进行向基板w供给冲洗液的冲洗工序(图13的步骤s6)。具体来说,控制装置3打开冲洗液阀20,开始从冲洗液喷嘴19喷出冲洗液。从冲洗液喷嘴19喷出的冲洗液,向处于旋转状态的基板w的上表面供给。利用该冲洗液,冲洗附着于基板w的上表面的药液。当从喷出冲洗液开始经过预先规定的期间时,控制装置3关闭冲洗液阀20停止从冲洗液喷嘴19喷出冲洗液。由此,结束冲洗工序(s6)。

接着,控制装置3控制旋转马达15,使基板w加速至比各步骤s4、s5中的旋转速度大的干燥旋转速度(例如数千rpm),以该干燥旋转速度使基板w旋转。由此,大的离心力施加于基板w上的液体,向基板w的周围甩掉附着于基板w的周缘部的液体。这样,从基板w的周缘部去除液体,使基板w的周缘部干燥(图13的s7:干燥工序)。

当干燥工序(s7)进行预先规定的期间内时,控制装置3控制旋转马达15,使旋转卡盘10停止旋转(基板w的旋转)(图13的步骤s8)。

在基板w的旋转停止后,解除多个卡盘销14对基板w的保持。然后,控制装置3与搬入基板w时相同地,利用搬运机械手将完成处理的基板w从腔室9内搬出(图13的步骤s9)。

然后,接着搬入下一基板w,对该基板w实施s1~s9的各工序。

向喷出口主体34的连通路69供给药液。此时,向连通路69供给的药液的温度tc(参照图15)例如是约82℃,从喷出口31喷出该温度的药液。

除高温药液工序(s4)之外,喷嘴22配置于退避位置p2。在喷嘴22配置于退避位置p2的状态下,利用温度调整单元80对喷出口主体34的内壁面34b进行加热。

图15是示意性表示利用温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行加热的状态的图。

喷出口主体34由具有耐热性的树脂材料形成。作为这种树脂材料,可例示pctfe(聚三氟氯乙烯)、ptfe(聚四氟乙烯)、pfa(全氟烷氧基乙烯)。pctfe、ptfe和pfa分别是热容量大的材料。因此,热传导率差。此外,喷出口主体34设置成厚壁且其厚度厚。在实施方式中,喷出口主体34的厚度(即,外壁面34a和内壁面34b之间的距离)设置成约10毫米左右的厚的厚度。

该状态下,控制装置3控制温度调整单元80,将温度调整单元80的控制温度(即温度调整器77的表面温度)维持为高温度(例如约120℃)。该状态下,喷出口主体34的外壁面34a被加热,该外壁面34a的温度t1达到低温度ta(例如约50℃)。该低温度ta是在来自温度调整单元80的加热状态,喷出口主体34的外壁面34a与其周围的环境气体保持热平衡状态的温度。另一方面,内壁面34b的温度t2维持为作为内壁面34b的热平衡温度的热平衡温度tb(例如约80℃)。内壁面34b的热平衡温度是指在重复地连续执行多次高温药液工序(图13的s4)的情况下收敛的、药液的非流通状态下的内壁面34b的温度。内壁面34b的热平衡温度tb通过预先进行的实验等来求出。

即,图15所示的状态是将喷出口主体34的内壁面34b保持为热平衡温度tb并且将喷出口主体34的外壁面保持为低温度ta的状态。在这种状态下,在喷出口主体34的外壁面34a能够防止热量进出喷出口主体34。所以,能够将喷出口主体34的内壁面34b连续地维持为热平衡状态。这种状态通过利用温度调整单元80开始加热时(开始热平衡温度维持工序时)进行的热平衡温度调整工序来实现。

图16是表示热平衡温度调整工序的内容的流程图。图17是表示热平衡温度调整工序中的、喷出口主体34的内壁面34b和外壁面34a的温度变化的曲线图。

在热平衡温度调整工序中,控制装置3控制温度调整单元80,使温度调整单元80的控制温度升温至极高的温度。由此,对喷出口主体34的外壁面34a进行加热(图16的s11:第一加热工序)。通过这样对外壁面34a进行加热,如图17中实线所示,外壁面34a的温度t1上升,达到高温(例如约160℃)。此外,通过热传导,如图17中虚线所示,内壁面34b的温度t2随外壁面34a的温度上升而上升。外壁面34a的温度t1上升至比热平衡温度tb高的规定的高温度(例如约120℃)。

从加热开始经过规定的期间时,控制装置3控制温度调整单元80,使温度调整单元80的控制温度降温至极低的温度。由此,对喷出口主体34的外壁面34a急剧地进行冷却(图16的s12:冷却工序)。通过这样对外壁面34a进行冷却,喷出口主体34的外壁面34a的温度t1急剧地下降至比作为目标的低温度ta低的温度(例如约40℃)。

另一方面,开始对喷出口主体34进行冷却后,内壁面34b的温度t2也上升。这是因为,由于形成喷出口主体34的树脂材料的热容量比较大、并且内壁面34b和外壁面34a之间有距离,因此热从外壁面34a很难向内壁面34b传递。但是,随着时间的流逝,内壁面34b的温度上升变得缓慢,然后,内壁面34b的温度t2趋向下降。

当从冷却开始经过规定的期间时,控制装置3控制温度调整单元80,使温度调整单元80的控制温度升温至高温度(例如约120℃)。由此,对喷出口主体34的外壁面34a进行加热(图16的s13:第二加热工序)。通过这样对外壁面34a进行加热,如图17中实线所示,外壁面34a的温度t1上升,外壁面34a的温度t1达到低温度ta。达到低温度ta后,外壁面34a的温度t1保持为低温度ta。另一方面,下降的内壁面34b的温度t2达到作为目标的热平衡温度tb。达到热平衡温度tb后,内壁面34b的温度t2保持为热平衡温度tb。由此,能够用比较简单的方法实现将喷出口主体34的内壁面34b保持为热平衡温度tb并且将喷出口主体34的外壁面34a保持为低温度ta的状态。然后,控制装置3将温度调整单元80的控制温度连续地维持为高温度(约120℃)。

图18是表示连续地执行图13所示的高温药液工序(s4)的情况的、喷出口主体34的内壁面34b的温度t2的变化的曲线图。

如上所述,在实施方式中,在基板处理装置1(即处理液供给系统)起动后,立即开始利用温度调整单元80进行加热。因此,在基板处理装置1起动但待机的idle状态(待机状态。没有使用喷嘴的状态),内壁面34b的温度t2保持为热平衡温度tb。

当向基板处理装置1中搬入基板w时,对各基板w连续重复地执行高温药液工序(图13的s4)。在该高温药液工序(s4)中,在第二循环流路67(参照图6等)中温度调整为规定的温度tc的药液向喷出口主体34的连通路69(参照图15)供给。此时,如图15所示,向连通路69供给的药液的温度tc例如是约82℃,该温度的药液从喷出口31喷出。作为连通路69的管壁的内壁面34b的温度t2通过与在连通路69中流动的药液接触,升温至与温度tc大致相同的温度。

因此,从idle状态恢复后的对最初的第一张基板w的高温药液工序(图13的s4)开始,能够从喷出口31喷出高精度地调整为高温的药液。然后,由于在喷出口主体34的内壁面34b没有温度变化,因此在对下一基板w的高温药液工序(图13的s4)中,也能够从喷出口31喷出相同温度的药液。即,能够在多个高温药液工序(图13的s4)期间内均匀地保持从喷出口31喷出的药液的温度。由此,能够抑制或防止基板w间的高温处理的偏差。

与此相对,在图18中用虚线表示对未使用的状态的喷嘴没有进行加热的情况。该情况下,从idle状态恢复时,内壁面34b的温度t2是常温。此时,即使向连通路69供给温度tc的药液,也因与内壁面34b进行热交换而药液的温度降低。因此,从idle状态恢复后的最初的数张基板w的温度低。然后,通过连续重复地执行高温药液工序(图13的s4),内壁面34b温度上升,不久,在没有供给药液的状态下,维持在热平衡温度tb。

此外,在基板处理装置1的处理单元2中,有时根据基板w(批次单位)的种类,使用的药液的温度不同。这种情况下,在对之前的批次的基板w进行的基板处理结束后,利用温度调整单元80变更喷出口主体34的加热温度。

具体来说,在用于载置于装载埠lp的基板容纳器c所包括的基板w的规程中的高温药液的设定温度与之前的设定温度不同的情况下,控制装置3控制温度调整单元80,使得配置于退避位置p2的喷出口主体34的内壁面34b的温度t2成为与新的高温药液对应的热平衡温度,并且使该喷出口主体34的外壁面34a的温度t1成为如比新的热平衡温度低且外壁面34a与其周围的环境气体保持为热平衡状态那样的低温度。然后,在之后执行的高温药液工序(图13的s4)中,将内壁面34b的温度t2连续地维持为新的与高温药液对应的热平衡温度。由此,即使在应喷出的药液的设定温度在途中变化的情况下,也能够抑制或防止之后的高温处理中的基板w间的偏差。

如上所述,根据本实施方式,利用温度调整单元80(温度变化单元)对喷出口主体34的外壁面34a进行加热或冷却,使喷出口主体34温度变化,从而在没有向连通路69供给高温的药液的状态下,将喷出口主体34的内壁面34b维持为热平衡温度tb。

热平衡温度tb是在连续重复地执行高温药液工序(s4。基板处理工序)的情况下收敛的喷出口主体34的内壁面34b的温度。在没有向连通路69供给高温的药液的状态下,通过将喷出口主体34的内壁面34b维持为热平衡温度tb,在之后执行的高温药液工序(s4)中,将喷出口主体34的内壁面34b维持为热平衡温度tb。不仅如此,在之后重复执行的高温药液工序(s4)中,也将喷出口主体34的内壁面34b维持为热平衡温度tb。即,喷出口主体34的内壁面34b没有温度变化。

向连通路69供给的高温的药液与维持为热平衡温度tb的喷出口主体34的内壁面34b接触后,从喷出口31喷出。由于喷出口主体34的内壁面34b没有温度变化,因此能够在多个高温药液工序(s4)期间内均匀地保持从喷出口31喷出的药液的温度。由此,能够抑制或防止基板w间的高温处理的偏差。

此外,将喷出口主体34的外壁面34a保持为比常温高且比热平衡温度tb低的低温度ta。低温度ta是在温度调整单元80的加热状态中,喷出口主体34的外壁面34a与其周围的环境气体保持热平衡状态的温度。由此,在喷出口主体34的外壁面34a,能够防止热量进出喷出口主体34。所以,能够将喷出口主体34的内壁面34b连续地维持为热平衡状态。

此外,通过利用温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行加热,使喷出口主体34的外壁面34a的温度升温至比热平衡温度tb高的温度。接着,通过利用温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行冷却,使喷出口主体34的外壁面34a的温度下降。接着,通过利用温度调整单元80对喷出口主体34的外壁面34a进行加热,将喷出口主体34的内壁面34b保持为热平衡温度tb,并且将喷出口主体34的外壁面34a的温度保持为低温度ta。这样,能够用比较简单的方法实现将喷出口主体34的内壁面34b保持为热平衡温度tb,并且将喷出口主体34的外壁面34a保持为低温度ta的状态。

此外,利用温度调整单元80对配置于退避位置p2的喷嘴22的喷出口主体34进行加热或冷却。就能够在处理位置p1和退避位置p2之间移动的扫描式的喷嘴22而言,在向基板w不供给药液的期间中的长期间,喷嘴22配置于退避位置p2。能够有效地利用向基板w不供给药液的期间对喷出口主体34进行加热。

喷出口主体34使用pctfe、ptfe或pfa来形成。pctfe、ptfe和pfa分别是热容量大的材料。因此,热传导率差。由于喷出口主体34使用这种材料形成,因此存在喷出口主体34的温度很难变化的问题。因此,在喷出口主体34的内壁面34b例如处于常温的情况下,重复进行多个药液处理工序(图13的s4)时,存在在每个高温药液工序(s4),喷出口主体34的内壁面34b的温度存在偏差,由此,从喷出口31喷出的药液的温度也存在偏差的问题。结果,存在基板w间的高温处理的偏差显著的担忧。

对此,在实施方式中,在没有向连通路69供给高温的药液的状态下,将喷出口主体34的内壁面34b维持为热平衡温度tb。由此,能够在多个高温药液工序(图13的s4)间均匀地保持从喷出口31喷出的药液的温度。所以,即使在喷出口主体34由热容量大的材料形成的情况下,也能够有效地抑制或防止基板w间的处理的偏差。

以上,说明了本发明的一实施方式,但是本发明还能够以其他方式实施。

此外,在前述的实施方式中,说明了使用珀尔帖元件作为温度调整单元80的热源83,但是可将热源分开设置为加热源(加热器)和冷却源(冷却器)。

此外,在前述的处理例中,没有进行预涂敷处理(pre-dispense),但是可在高温药液工序(图13的s4)之前进行预涂敷处理。该情况下,在平衡温度维持工序(利用温度调整单元80进行加热)和基板处理工序(高温药液工序(s4))之间进行预涂敷处理。该情况下,退避容器27接收为了预涂敷处理而从喷出口31喷出的药液。由于即使在进行涂敷处理的情况下,废弃的药液的量也少,因此药液的消耗量少,且预涂敷处理所需的时间也短。

此外,可以设置多个温度调整单元80,与多个喷嘴22的每个喷嘴22建立对应。该情况下,可以利用对应的温度调整单元80对各喷嘴22单独地进行温度调整。

此外,将高温的药液举例作为了高温的处理液,但是高温的处理液可以是高温的水。该情况下,水可以是例如纯水(去离子水:deionizedwater),但并不局限于纯水,也可以是碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水和稀释浓度(例如,10~100ppm左右)的盐酸水中的一种。

此外,在前述的实施方式中,说明了设置有多个喷嘴22的情况,但是只要喷嘴22位于退避位置p2,利用温度调整单元80能够进行加热(温度变更),则温度变更对象的喷嘴22可以不是多个而是一个。

此外,在温度调整单元80对喷出口主体34进行加热的状态中,如果内壁面34b的温度t2保持为热平衡温度tb,则没必要将喷出口主体34的外壁面34a保持为比热平衡温度tb低的温度。

此外,说明了利用温度调整单元80对喷嘴22进行加热(温度变更)的情况,但是温度变更的对象可以不是喷嘴22,而是构成处理液流通路的一部分的处理液流通构件。但是,温度变更的对象局限于循环流路(第二循环流路67)的下游侧的部分。

此外,在前述的实施方式中,说明了基板处理装置1是对圆板状的基板w进行处理的装置的情况,但是基板处理装置1可以是对液晶显示装置用玻璃基板等多边形的基板进行处理的装置。

详细地说明了本发明的实施方式,但是这些只是用于明确本发明的技术的内容的具体例,本发明不应限定于这些具体例来解释,本发明的范围仅由附加的权利要求书来限定。

本申请与2017年3月24日向日本国专利厅提出的特愿2017-060046号对应,该申请的全部公开通过引用而包含于本申请。

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