(57)【要約】【課題】処理液の温度を再現性よく精密に調整することが可能な処理液供給装置を提供すること。【解決手段】本発明の処理液供給装置は、処理ノズル３０には、タンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃからの処理液をノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃに導く往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃと、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃに導かれた処理液をタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻す復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃと、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ内の処理液の流路をノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ又は復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃに切り換えるバルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃとを有し、バルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの切り換えによって、ノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃから処理液を吐出させないときには、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの処理液を復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃを経由してタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻すことを特徴とする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記タンクに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を前記復路配管を経由して前記タンクに戻すことを特徴とする処理液供給装置。
【請求項２】
前記処理ユニット内に前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーを設けたことを特徴とする請求項１に記載の処理液供給装置。
【請求項３】
処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルと、前記処理ノズルに導く前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記ヒートエクスチェンジャーに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を、前記復路配管を経由して前記ヒートエクスチェンジャーに戻すことを特徴とする処理液供給装置。
【請求項４】
前記バルブを、第１のバルブと、第２のバルブと、第３のバルブとによって構成し、前記第１のバルブを前記復路配管の前記往路配管側端部に設け、前記第２バルブを前記復路配管との接続部よりも前記ノズル吐出口側の前記往路配管に設け、前記第２バルブと前記ノズル吐出口との間の前記往路配管に空気導入配管を接続し、前記第３のバルブを前記空気導入配管に設け、前記第１のバルブを開とし前記第２のバルブを閉とするときに、前記第３のバルブを開とすることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置。
【請求項５】
前記ヒートエクスチェンジャーが、少なくとも一方の面に配管溝を形成した複数の金属ブロックと、前記処理液を流す加温用配管と、前記加温用配管を加温するヒータとを有し、前記配管溝に前記加温用配管を配置して前記金属ブロックを積層することで前記ヒートエクスチェンジャーを構成し、前記加温用配管にガス不透過性炭素材を用いたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の処理液供給装置。
【請求項６】
前記金属ブロックの他方の面にヒータ溝を形成し、前記ヒータ溝に前記ヒータを配置することを特徴とする請求項５に記載の処理液供給装置。
【請求項７】
前記金属ブロックにアルミニュウム材を用い、前記加温用配管にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする請求項５に記載の処理液供給装置。
【請求項８】
前記配管溝と前記加温用配管との間に径方向に分割された伝熱部材を配置し、一対の前記伝熱部材によって前記加温用配管を挟み込むことを特徴とする請求項５に記載の処理液供給装置。
【請求項９】
前記伝熱部材が軸心方向に分割されていることを特徴とする請求項８に記載の処理液供給装置。
【請求項１０】
前記伝熱部材が、前記加温用配管に接する円弧部と、前記円弧部と連接して前記金属ブロック面に接する耳部とより構成されることを特徴とする請求項８に記載の処理液供給装置。
【請求項１１】
前記伝熱部材に銅材を用いたことを特徴とする請求項８に記載の処理液供給装置。
【請求項１２】
前記加温用配管に伝熱箔を巻き付けたことを特徴とする請求項８に記載の処理液供給装置。
【請求項１３】
前記伝熱箔にアルミニュウム材を用いたことを特徴とする請求項１２に記載の処理液供給装置。
【請求項１４】
前記加温用配管内に円柱部材を配置することを特徴とする請求項５に記載の処理液供給装置。
【請求項１５】
前記円柱部材の外周に帯状部材を螺旋状に配置することを特徴とする請求項１４に記載の処理液供給装置。
【請求項１６】
前記円柱部材の外周面に螺旋状溝を形成することを特徴とする請求項１４に記載の処理液供給装置。
【請求項１７】
前記円柱部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする請求項１４に記載の処理液供給装置。
【請求項１８】
前記帯状部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする請求項１５に記載の処理液供給装置。
【請求項１９】
前記往路配管及び前記復路配管の一部にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置。
【請求項２０】
前記ポンプと前記タンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の前記処理液供給モジュールを切り換えて用いることを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置。
【請求項２１】
前記処理ノズルから吐出された前記処理液を前記タンクに戻す配管を備え、前記配管に冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ、液晶、またはプリント基板などの被処理物を洗浄またはエッチングする装置に、処理液を供給する処理液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品をエッチングしたり、洗浄する場合、電子部品を収納した処理室と処理液が保持されるタンクとを配管で連結し、配管の途中に設けられたポンプで処理液を循環させ、流量調節器などにより流量を調節しながら処理室内の電子部品に処理液を供給している（たとえば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１−３０７５１０号公報（（００２８）〜（００３１）および図２など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
特許文献１などにおける従来の処理液供給装置においては、タンク内の処理液の濃度調整および温度調整のために、処理液の処理室への循環経路とは別に、タンク内の処理液を循環させる循環ポンプと、温度センサおよび熱交換装置を有する小循環ラインを設け、温度センサで感知された情報によって通過する処理液を熱交換装置で加熱及び冷却させて直接タンクに循環させて処理液の濃度と温度を調整する必要がある。
【０００４】
本発明はこのような課題を解決するもので、処理液の温度を再現性よく精密に調整することが可能な処理液供給装置を提供することを目的とする。
特に本発明は、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことでウェハ面の処理むらをなくすことができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
また本発明は、ノズル吐出口からの液だれを防止することができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
また本発明は、加工性に劣るガス不透過性炭素材を用いることができる処理液供給装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の本発明の処理液供給装置は、処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記タンクに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を前記復路配管を経由して前記タンクに戻すことを特徴とする。
請求項２記載の本発明は、請求項１に記載の処理液供給装置において、前記処理ユニット内に前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーを設けたことを特徴とする。
請求項３記載の本発明の処理液供給装置は、処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の前記処理液を処理ユニットに送出するポンプとを備え、前記処理ユニットには、ウェハを裁置するウェハステージと、前記ウェハに前記処理液を吐出する処理ノズルと、前記処理ノズルに導く前記処理液を加温するヒートエクスチェンジャーとを設けた処理液供給装置であって、前記処理ノズルには、前記タンクからの前記処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、前記往路配管に導かれた前記処理液を前記ヒートエクスチェンジャーに戻す復路配管と、前記往路配管内の前記処理液の流路を前記ノズル吐出口又は前記復路配管に切り換えるバルブとを有し、前記バルブの切り換えによって、前記ノズル吐出口から前記処理液を吐出させないときには、前記往路配管の処理液を、前記復路配管を経由して前記ヒートエクスチェンジャーに戻すことを特徴とする。
請求項４記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記バルブを、第１のバルブと、第２のバルブと、第３のバルブとによって構成し、前記第１のバルブを前記復路配管の前記往路配管側端部に設け、前記第２バルブを前記復路配管との接続部よりも前記ノズル吐出口側の前記往路配管に設け、前記第２バルブと前記ノズル吐出口との間の前記往路配管に空気導入配管を接続し、前記第３のバルブを前記空気導入配管に設け、前記第１のバルブを開とし前記第２のバルブを閉とするときに、前記第３のバルブを開とすることを特徴とする。
請求項５記載の本発明は、請求項２又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記ヒートエクスチェンジャーが、少なくとも一方の面に配管溝を形成した複数の金属ブロックと、前記処理液を流す加温用配管と、前記加温用配管を加温するヒータとを有し、前記配管溝に前記加温用配管を配置して前記金属ブロックを積層することで前記ヒートエクスチェンジャーを構成し、前記加温用配管にガス不透過性炭素材を用いたことを特徴とする。
請求項６記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記金属ブロックの他方の面にヒータ溝を形成し、前記ヒータ溝に前記ヒータを配置することを特徴とする。
請求項７記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記金属ブロックにアルミニュウム材を用い、前記加温用配管にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする。
請求項８記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記配管溝と前記加温用配管との間に径方向に分割された伝熱部材を配置し、一対の前記伝熱部材によって前記加温用配管を挟み込むことを特徴とする。
請求項９記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材が軸心方向に分割されていることを特徴とする。
請求項１０記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材が、前記加温用配管に接する円弧部と、前記円弧部と連接して前記金属ブロック面に接する耳部とより構成されることを特徴とする。
請求項１１記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記伝熱部材に銅材を用いたことを特徴とする。
請求項１２記載の本発明は、請求項８に記載の処理液供給装置において、前記加温用配管に伝熱箔を巻き付けたことを特徴とする。
請求項１３記載の本発明は、請求項１２に記載の処理液供給装置において、前記伝熱箔にアルミニュウム材を用いたことを特徴とする。
請求項１４記載の本発明は、請求項５に記載の処理液供給装置において、前記加温用配管内に円柱部材を配置することを特徴とする。
請求項１５記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材の外周に帯状部材を螺旋状に配置することを特徴とする。
請求項１６記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材の外周面に螺旋状溝を形成することを特徴とする。
請求項１７記載の本発明は、請求項１４に記載の処理液供給装置において、前記円柱部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする。
請求項１８記載の本発明は、請求項１５に記載の処理液供給装置において、前記帯状部材にフッ素樹脂を用いたことを特徴とする。
請求項１９記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記往路配管及び前記復路配管の一部にグラッシーカーボン材を用いたことを特徴とする。
請求項２０記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記ポンプと前記タンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の前記処理液供給モジュールを切り換えて用いることを特徴とする。
請求項２１記載の本発明は、請求項１又は請求項３に記載の処理液供給装置において、前記処理ノズルから吐出された前記処理液を前記タンクに戻す配管を備え、前記配管に冷却手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、処理ノズル内に往路配管と復路配管を設けて、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を、復路配管を経由してタンクに戻すことにより、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことができる。従ってウェハ面の処理むらをなくすことができる。
また、本発明によれば、ヒートエクスチェンジャーを処理ユニット内に設けることでヒートエクスチェンジャーからノズル吐出口までの距離を短くでき、従ってヒートエクスチェンジャー以降の温度低下を防止でき、適温を維持することができる。
また、本発明によれば、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに処理液をヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
また、本発明によれば、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができるとともに、第３のバルブを開として空気導入配管から空気を導入することでノズル吐出口からの液だれを防止することができる。
また、本発明によれば、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することで、加工性に劣るガス不透過性炭素材を加温用配管として用いることができるので、フッ素樹脂を用いる場合と比較して熱伝導率がよく耐薬品性を高めることができる。
また、本発明によれば、グラッシーカーボン材を用いることで、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の第１の実施の形態による処理液供給装置は、処理ノズルには、タンクからの処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、往路配管に導かれた処理液をタンクに戻す復路配管と、往路配管内の処理液の流路をノズル吐出口又は復路配管に切り換えるバルブとを有し、バルブの切り換えによって、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を復路配管を経由してタンクに戻すものである。本実施の形態によれば、処理ノズル内に往路配管と復路配管を設けて、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を復路配管を経由してタンクに戻すことにより、処理液吐出開始時の立ち上がり特性を高めることができ、温度条件を一定に保った処理を行うことができる。従ってウェハ面の処理むらをなくすことができる。
本発明の第２の実施の形態は、第１の実施の形態による処理液供給装置において、処理ユニット内に処理液を加温するヒートエクスチェンジャーを設けたものである。本実施の形態によれば、ヒートエクスチェンジャーを処理ユニット内に設けることでヒートエクスチェンジャーからノズル吐出口までの距離を短くでき、従ってヒートエクスチェンジャー以降の温度低下を防止でき、適温を維持することができる。
本発明の第３の実施の形態による処理液供給装置は、処理ノズルには、タンクからの処理液をノズル吐出口に導く往路配管と、往路配管に導かれた処理液をヒートエクスチェンジャーに戻す復路配管と、往路配管内の処理液の流路をノズル吐出口又は復路配管に切り換えるバルブとを有し、バルブの切り換えによって、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときには、往路配管の処理液を、復路配管を経由してヒートエクスチェンジャーに戻すものである。本実施の形態によれば、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに、処理液をヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
本発明の第４の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、バルブを、第１のバルブと、第２のバルブと、第３のバルブとによって構成し、第１のバルブを復路配管の往路配管側端部に設け、第２バルブを復路配管との接続部よりもノズル吐出口側の往路配管に設け、第２バルブとノズル吐出口との間の往路配管に空気導入配管を接続し、第３のバルブを空気導入配管に設け、第１のバルブを開とし第２のバルブを閉とするときに、第３のバルブを開とするものである。本実施の形態によれば、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができるとともに、第３のバルブを開として空気導入配管から空気を導入することでノズル吐出口からの液だれを防止することができる。
本発明の第５の実施の形態は、第２又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、ヒートエクスチェンジャーが、少なくとも一方の面に配管溝を形成した複数の金属ブロックと、処理液を流す加温用配管と、加温用配管を加温するヒータとを有し、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することでヒートエクスチェンジャーを構成し、加温用配管にガス不透過性炭素材を用いたものである。本実施の形態によれば、配管溝に加温用配管を配置して金属ブロックを積層することで、加工性に劣るガス不透過性炭素材を加温用配管として用いることができるので、フッ素樹脂を用いる場合と比較して熱伝導率がよく耐薬品性を高めることができる。
本発明の第６の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、金属ブロックの他方の面にヒータ溝を形成し、ヒータ溝にヒータを配置するものである。本実施の形態によれば、ヒータの熱を金属ブロックに伝え、金属ブロックによって加温用配管を温めることができ、熱伝導性を高めることができる。
本発明の第７の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、金属ブロックにアルミニュウム材を用い、加温用配管にグラッシーカーボン材を用いたものである。本実施の形態によれば、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
本発明の第８の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、配管溝と加温用配管との間に径方向に分割された伝熱部材を配置し、一対の伝熱部材によって加温用配管を挟み込むものである。本実施の形態によれば、伝熱部材によって金属ブロックから加温用配管への熱伝導性を高めることができるので、金属ブロックには加工性のよい材料を用いることができる。
本発明の第９の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材が軸心方向に分割されているものである。本実施の形態によれば、熱膨張の違いを吸収することができる。
本発明の第１０の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材が、加温用配管に接する円弧部と、円弧部と連接して金属ブロック面に接する耳部とより構成されるものである。本実施の形態によれば、伝熱部材による熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１１の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱部材に銅材を用いたものである。本実施の形態によれば、高い熱伝導性を得ることができる。
本発明の第１２の実施の形態は、第８の実施の形態による処理液供給装置において、加温用配管に伝熱箔を巻き付けたものである。本実施の形態によれば、加温用配管周囲の隙間を無くすことができるので熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１３の実施の形態は、第１２の実施の形態による処理液供給装置において、伝熱箔にアルミニュウム材を用いたものである。本実施の形態によれば、寸法誤差や熱膨張により生じる隙間を無くすことができる。
本発明の第１４の実施の形態は、第５の実施の形態による処理液供給装置において、加温用配管内に円柱部材を配置するものである。本実施の形態によれば、円柱部材を配置することで、熱伝導性を更に高めることができる。
本発明の第１５の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材の外周に帯状部材を螺旋状に配置するものである。本実施の形態によれば、処理液を螺旋状に流すことで薬液を攪拌することができ、更に熱伝導性を高めることができる。
本発明の第１６の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材の外周面に螺旋状溝を形成するものである。本実施の形態によれば、処理液を螺旋状に流すことで更に熱伝導性を高めることができる。
本発明の第１７の実施の形態は、第１４の実施の形態による処理液供給装置において、円柱部材にフッ素樹脂を用いたものである。本実施の形態によれば、円柱部材は熱伝導性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
本発明の第１８の実施の形態は、第１５の実施の形態による処理液供給装置において、帯状部材にフッ素樹脂を用いたものである。本実施の形態によれば、帯状部材は熱伝導性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
本発明の第１９の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、往路配管及び復路配管の一部にグラッシーカーボン材を用いたものである。本実施の形態によれば、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくく、また熱伝導性がよいため、処理ノズルからの吐出温度を適温にすることができる。
本発明の第２０の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、ポンプとタンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の処理液供給モジュールを切り換えて用いるものである。本実施の形態によれば、処理液の低下や温度低下などの場合に、切り換えて処理液供給モジュールを用いることで、処理装置を停止することなく連続稼働を実現できる。
本発明の第２１の実施の形態は、第１又は第３の実施の形態による処理液供給装置において、処理ノズルから吐出された処理液をタンクに戻す配管を備え、配管に冷却手段を設けたものである。本実施の形態によれば、この構成により、廃液の蒸発を防止して再利用することができる。
【実施例】
【０００８】
以下本発明の実施例について図面とともに詳細に説明する。
図１は本発明の実施例における処理液供給装置の全体構成図、図２は同装置における処理ノズルの上面断面図、図３は同処理ノズルの正面断面図、図４は同処理ノズルの側面断面図、図５は同処理ノズルの処理液の戻し状態を示すバルブ構成図、図６は同処理ノズルの処理液吐出状態を示すバルブ構成図、図７は本実施例におけるヒートエクスチェンジャーの要部構成図、図８は図７におけるＸ−Ｘ線断面図、図９は図７におけるＹ−Ｙ線断面図処理ノズルの上断面図、図１０は同ヒートエクスチェンジャーの一部構成を示す斜視図、図１１は同ヒートエクスチェンジャーの加温用配管の構成を示す斜視図である。
【０００９】
まず、本発明の実施例における処理液供給装置の全体構成について図１を用いて説明する。
図１に示すように、本実施例における処理液供給装置は、タンクユニット１０と処理ユニット２０とを備えている。タンクユニット１０は、処理水または超純水などの処理液を貯留するタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃと、これらのタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内の処理液を処理ユニット２０に送出するポンプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃとを備えている。
処理ユニット２０は、ウェハを裁置するウェハステージ２１と、ウェハに処理液を吐出する処理ノズル３０と、処理ノズル３０に導く処理液を加温するヒートエクスチェンジャー７０を備えている。
タンク１１Ａ及びポンプ１２Ａは、往路接続配管１３Ａによって加温用配管７１Ａの入口と接続され、タンク１１Ｂ及びポンプ１２Ｂは、往路接続配管１３Ｂによって加温用配管７１Ｂの入口と接続され、タンク１１Ｃ及びポンプ１２Ｃは、往路接続配管１３Ｃによって加温用配管７１Ｃの入口と接続されている。
加温用配管７１Ａの出口は往路配管３０Ａと、加温用配管７１Ｂの出口は往路配管３０Ｂと、加温用配管７１Ｃの出口は往路配管３０Ｃとそれぞれ接続されている。
処理ノズル３０内において、往路配管３０Ａは復路配管４０Ａとバルブ５０Ａを介して接続され、往路配管３０Ｂは復路配管４０Ｂとバルブ５０Ｂを介して接続され、往路配管３０Ｃは復路配管４０Ｃとバルブ５０Ｃを介して接続されている。
復路配管４０Ａの出口は復路接続配管１４Ａによってタンク１１Ａに接続され、復路配管４０Ｂの出口は復路接続配管１４Ｂによってタンク１１Ｂに接続され、復路配管４０Ｃの出口は復路接続配管１４Ｃによってタンク１１Ｃに接続されている。
ウェハステージ２１は、処理チャンバ内に配置され、図示しないモータにより回転するテーブルを備えている。処理ノズル３０は、ウェハステージ２１の上面に近接するように配される。ウェハステージ２１上にはウェハが載置され、処理ノズル３０は、ウェハに対して処理液を上方または斜上方から噴射するように配置される。
【００１０】
次に図２から図６を用いて本実施例による処理ノズルについて説明する。
図２から図４に示すように、処理ノズル３０は、一端側に回動軸３１を有し、他端側にノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃを配置し、回動軸３１の回動によって、ノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃの位置を変更することができる。
特に図２に示すように、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃの処理液流入側端部は回動軸３１側に配置されている。
また、図３に示すように、復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃの処理液流出側端部も回動軸３１側に配置され、バルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは処理ノズル３０の他端側のノズル吐出口３２Ａ、３２Ｂ、３２Ｃ近傍に配置されている。
【００１１】
次に図３、図５、及び図６を用いてバルブ５０Ａについて説明する。なお、バルブ５０Ｂ、５０Ｃについては、バルブ５０Ａと同様であるので説明を省略する。
バルブ５０Ａは、第１のバルブ５１Ａと、第２のバルブ５２Ａと、第３のバルブ５３Ａとによって構成される。なお本実施例においては、ノズル吐出口３２Ａとの接続位置までを往路配管３０Ａとし、復路配管４０Ａの端部は、往路配管３０Ａに接続部４１Ａで接続されているものとして説明する。
第１のバルブ５１Ａは、復路配管４０Ａの往路配管３０Ａ側端部に設けている。また、第２バルブ５２Ａを復路配管４０Ａとの接続部４１Ａよりもノズル吐出口３２Ａ側の往路配管３０Ａに設けている。また、第２バルブ５２Ａとノズル吐出口３２Ａとの間の往路配管３０Ａに空気導入配管３３Ａを接続し、第３のバルブ５３Ａをこの空気導入配管３３Ａに設けている。
そして、図５に示すように、処理液を戻し状態とする場合には、第１のバルブ５１Ａを開とし第２のバルブ５２Ａを閉とすることで、往路配管３０Ａの処理液は、復路配管４０Ａに流れる。このとき、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、空気導入配管３３Ａから空気を導入してノズル吐出口３２Ａに処理液が滞留することを防止している。このように、第１のバルブ５１Ａを開とし第２のバルブ５２Ａを閉とする場合には、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、ノズル吐出口３２Ａでの処理液の滞留を防止し、処理ノズル３０を移動させても、ノズル吐出口３２Ａからの液だれを防止することができる。
また、図６に示すように、処理液を吐出状態とする場合には、第１のバルブ５１Ａを閉とし第２のバルブ５２Ａを開とすることで、ノズル吐出口３２Ａから処理液が吐出する。このとき、第３のバルブ５３Ａは閉としている。
【００１２】
なお、第１のバルブ５１Ａはバルブ制御手段５４Ａにより切り替え制御され、第２のバルブ５２Ａはバルブ制御手段５５Ａにより切り替え制御され、第３のバルブ５３Ａはバルブ制御手段５６Ａにより切り替え制御される。この構成により、いわゆる死水の量が少なくなるので、処理液の温度調整が効率化され、再現性高く温度調整することができる。
なお、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃは、可能な限りグラッシーカーボンで構成することが好ましい。往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ及び復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃをグラッシーカーボンで構成することで、処理液の吐出直前で温度を監視し、精度の高い温度調整を行うことができる。本実施例においては、往路配管３０Ａでは、接続部３５Ａと接続部３６Ａとの間を、復路配管４０Ａでは、接続部４５Ａと接続部４６Ａとの間をグラッシーカーボンで構成している。グラッシーカーボンを用いることで、薬液を処理液として使用した場合にも、薬液による腐食や汚染を生じにくい。また熱伝導性がよいため、処理液の再供給時に、処理液を吐出前に目標温度に近い温度まで上昇させることができる。
【００１３】
次に図７から図１１を用いて本実施例によるヒートエクスチェンジャーについて説明する。
図７では、加温用配管７１Ａの配置状態を示している。本実施例では、３本の加温用配管７１Ａが併設され、一列目の加温用配管７１Ａの一端７２Ａは接続部材８１Ａによって往路接続配管１３Ａに接続される。一列目の加温用配管７１Ａの他端７３Ａは二列目の加温用配管７１Ａの他端７４Ａと接続部材８２Ａによって接続される。二列目の加温用配管７１Ａの一端７５Ａは三列目の加温用配管７１Ａの一端７６Ａと接続部材８３Ａによって接続される。三列目の加温用配管７１Ａの他端７７Ａは接続部材８４Ａによって往路配管４０Ａに接続される。加温用配管７１Ａにはガス不透過性炭素材、例えばグラッシーカーボンを用い、接続部材８１Ａ、８２Ａ、８３Ａ、８４Ａにはフッ素樹脂を用いる。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
図８では、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの配置状態を示している。
加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃは、金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆの間に配置される。加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃと、ヒータ９１とを交互に配置して金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆを積層する。金属ブロック８５Ｇ、８５Ｈは両端に配置されるもので、一方の面にヒータ９１を配置している。
金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆの構成について図９を用いて説明する。
図９は、金属ブロック８５Ａ、８５Ｂの要部を示している。他の金属ブロック８５Ｃ〜８５Ｆについては、金属ブロック８５Ａ、８５Ｂと同一構成なので説明を省略する。
金属ブロック８５Ａ、８５Ｂは、一方の面に配管溝８６を、他方の面にヒータ溝８７をそれぞれ形成している。配管溝８６は、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ外径よりも若干大きな半径の円弧状溝形状であり、ヒータ溝８７は、ヒータ９１の外径よりも若干大きな半径の円弧状溝形状である。また、配管溝８６の両側部には、長手方向に沿って凹部８８を形成している。金属ブロック８５Ａ、８５Ｂは、配管溝８６の長手方向に沿って、複数個の連結孔８９が設けられ、これらの連結孔８９を用いて金属ブロック８５Ａ、８５Ｂ間を締結する。金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆには、加工性に優れた金属、例えばアルミニウム材を用いることが好ましい。
【００１４】
次に、図９及び図１０を用いて加温用配管７１Ａの外周に巻き付ける伝熱箔と伝熱部材について説明する。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
加温用配管７１Ａには伝熱箔９２を巻き付けている。伝熱箔９２を巻き付けることで、加温用配管７１Ａ周囲の隙間を無くすことができるので熱伝導性を更に高めることができる。伝熱箔９２には例えばアルミニュウム材を用いることができる。
配管溝８６と加温用配管７１Ａとの間には、伝熱部材９３を配置する。伝熱部材９３は、加温用配管７１Ａに接する円弧部９３Ａと、この円弧部９３Ａと連接して金属ブロック８５Ａ、８５Ｂの凹部８８に接する耳部９３Ｂとより構成される。伝熱部材９３は、径方向に二分割され、一対の伝熱部材９３によって加温用配管７１Ａを挟み込む構成が好ましい。
また、伝熱部材９３が軸心方向に分割されていることが好ましい。本実施例によれば、伝熱部材９３によって金属ブロック８５Ａ、８５Ｂから加温用配管７１Ａへの熱伝導性を高めることができる。また、伝熱部材９３を軸心方向に分割することで、熱膨張の違いを吸収することができる。伝熱部材９３には、熱伝導性の高い金属、例えば銅材を用いる。
【００１５】
次に、図１１を用いて加温用配管の構成について説明する。
図１１では、加温用配管７１Ａについて説明する。なお、加温用配管７１Ｂ、７１Ｃについては、加温用配管７１Ａと同一構成なので説明を省略する。
加温用配管７１Ａ内には、円柱部材９５を配置している。このように、円柱部材９５の外周空間に処理液を流すことで熱伝導性を更に高めることができる。
また、円柱部材９５の外周に帯状部材９６を螺旋状に配置することで円柱部材９５と加温用配管７１Ａとの間に螺旋状流路を形成することが好ましい。帯状部材９６を設けることで、処理液を螺旋状に流すことができ、更に熱伝導性を高めることができる。なお、円柱部材９５の外周に帯状部材９６を螺旋状に配置する代わりに、円柱部材９５の外周面に螺旋状溝を形成してもよい。この場合には、円柱部材９５の外周面を加温用配管７１Ａの内周面に接するようにし、螺旋状溝によって流路を形成することが好ましい。
円柱部材９５及び帯状部材９６にはフッ素樹脂を用いる。円柱部材９５や帯状部材９６は熱伝導性や耐薬品性を考慮する必要がないため加工性の高いフッ素樹脂を用いることができる。
なお、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃの金属ブロック８５Ａ〜８５Ｆで覆われていない部分には、フッ素樹脂チューブを挿入することで、円柱部材９５を固定するとともに、加温用配管７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃからの放熱を軽減している。
【００１６】
次に本実施例による処理液供給装置の動作を説明する。
まず、図１に示すように、タンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ内の処理液は、ポンプ１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃによって処理ユニット２０に送出される。処理ユニット２０に供給された処理液は、ヒートエクスチェンジャー７０で加温された後に処理ノズル３０に導かれる。
処理動作の開始前にあっては、処理ノズル３０に導かれた処理液は、復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃから復路接続配管１４Ａ、１４Ｂ、１４Ｃによってタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻される。すなわち、処理ノズル３０内の処理液は、循環されることで、常に所定温度に保たれている。
【００１７】
図５に示すように、少なくとも、処理液供給装置の運転始動からの所定時間は、バルブ５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃでは、第１のバルブ５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃを開、第２のバルブ５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃを閉、第３のバルブ５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃを開とすることで、往路配管３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃからの処理液を復路配管４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃに導く。
処理を開始する場合には、必要とする処理液を吐出させる。例えばタンク１１Ａ内の処理液を吐出させる場合には、図６に示すように、バルブ５０Ａの切り換えは、第１のバルブ５１Ａを閉、第２のバルブ５２Ａを開、第３のバルブ５３Ａを閉とすることで行う。その結果、往路配管３０Ａからの処理液は、ノズル吐出口３２Ａから吐出される。なお、この場合には、他のバルブ５０Ｂ、５０Ｃは、図５に示す状態を維持している。
処理チャンバ内では、モータにより回転しているウェハステージ２１上にウェハが載置されており、処理ノズル３０のノズル吐出口３２Ａからウェハに処理液が噴射され、ウェハは処理される。
なお、図示はしないが、ウェハの処理後の廃液は、配管によってタンク１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃに戻すことで再利用できる。なお、処理チャンバに近い位置の配管に冷却手段を設けることで、廃液の蒸発を防止できる。また、配管の途中に必要に応じてフィルタを介在させて廃液中の不純物をろ過する。なお、冷却手段は、本実施例で説明したヒートエクスチェンジャー７０と同様の構成を用いることもできる。
ウェハの処理が終了し、処理液供給を停止する場合には、バルブ５０Ａでは、第１のバルブ５１Ａを開、第２のバルブ５２Ａを閉、第３のバルブ５３Ａを開とすることで、処理液のノズル吐出口３２Ａへの供給を停止するとともに、第２のバルブ５２Ａからノズル吐出口３２Ａまでの処理液を排出することで、処理液の再供給時における死水の量を低減することができる。
【００１８】
なお、上記実施例では説明を省略したが、同一の処理液について、少なくともポンプとタンクとを有する処理液供給モジュールを複数組備え、複数の処理液供給モジュールを切り換えて用いることで、タンク内の処理液量の低下や処理液の温度低下などの場合に、切り換えて処理液供給モジュールを用いることができ、処理装置を停止することなく連続稼働を実現できる。
また、本実施例においては、ノズル吐出口から処理液を吐出させないときに、復路配管の処理液をタンクに戻す場合を説明したが、ヒートエクスチェンジャーに戻すことで、復路配管を短くでき、熱効率を高めることができる。
また、本実施例では、処理水または超純水などの処理液を処理装置に供給する処理液供給装置として説明したが、処理液にはエッチング液を含み、また処理液としてエッチング液を用いる場合には、処理装置はエッチング装置として機能する。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本発明による処理液供給装置は、半導体ウェハ、液晶、プリント電子部品などの電子部品を処理する処理装置、これらの電子部品をエッチングやフォトレジスト加工する加工装置、半導体ウェハなどを研磨する研磨装置などに、処理液、エッチング液、フォトレジスト液、超純水などの各種の処理液を供給するための処理液供給装置に適している。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施例における処理液供給装置の全体構成図
【図２】同装置における処理ノズルの上面断面図
【図３】同処理ノズルの正面断面図
【図４】同処理ノズルの側面断面図
【図５】同処理ノズルの処理液の戻し状態を示すバルブ構成図
【図６】同処理ノズルの処理液吐出状態を示すバルブ構成図
【図７】本実施例におけるヒートエクスチェンジャーの要部構成図
【図８】図７におけるＸ−Ｘ線断面図
【図９】図７におけるＹ−Ｙ線断面図処理ノズルの上断面図
【図１０】同ヒートエクスチェンジャーの一部構成を示す斜視図
【図１１】同ヒートエクスチェンジャーの加温用配管の構成を示す斜視図
【符号の説明】
【００２１】
１０  タンクユニット
１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ  タンク
２０  処理ユニット
２１  ウェハステージ
３０  処理ノズル
３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ  往路配管
４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ  復路配管
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ  バルブ
７０  ヒートエクスチェンジャー
７１Ａ、７１Ｂ、７１Ｃ  加温用配管
８５Ａ、８５Ｂ、８５Ｃ、８５Ｄ、８５Ｅ、８５Ｆ、８５Ｇ、８５Ｈ  金属ブロック
８６  配管溝
８７  ヒータ溝
８８  凹部
９１  ヒータ
９２  伝熱箔
９３  伝熱部材
９３Ａ  円弧部
９３Ｂ  耳部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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