説明

基板処理装置および処理液流量計測方法

【課題】基板に吐出される処理液の流量を正確に計測することができ、これにより、基板に適切な処理を施すことのできる基板処理装置、および処理液流量計測方法を提供すること。
【解決手段】処理液供給路への第1薬液の流通が開始されたときの流量計の出力する計測値がサンプリングされ(ステップT9)、この計測値に基づいて、第1薬液の計測値の時間変化を表す計測パターンが形成される(ステップT12)。その計測パターンの波形をDIWパターンの波形にパターンマッチングさせる(ステップT13)。パターンマッチングされた後の計測パターンと、DIWパターンとに基づいて、複数の計測値にそれぞれ対応する第1薬液の補正係数が演算される(ステップT14)。パターンマッチング後の互いに波形のずれがない計測パターンおよびDIWパターンに基づいて補正係数の演算が行われる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置およびこのような基板処理装置に適用可能な処理液流量計測方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板等が含まれる。
【背景技術】
【0002】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液を供給して、その基板の表面に処理液による処理が行われる。
たとえば、基板を1枚ずつ処理する枚葉式の洗浄処理を施す装置は、基板の表面に処理液を吐出するノズルと、このノズルに処理液を供給する処理液供給路とを備えている。ノズルから基板に吐出される処理液の流量はほぼ一定に保たれている必要がある。そのため、処理液供給路には流量計が介装されている。この流量計の計測値は常時監視されていて、流量計の計測値が予め定める基準範囲を逸脱したときは、処理液の供給に異常があるとして、たとえば警報が発せられる。
【0003】
この流量計として、たとえば超音波流量計が用いられる。この超音波流量計では、たとえば、処理液供給路の流通方向に所定の距離を隔てて一対のピエゾ素子が配置されている。一方のピエゾ素子から超音波信号が発信されるとともに、その超音波信号が他方のピエゾ素子によって受信されるようになっている。超音波信号の伝搬速度は処理液供給路内を流通する処理液の流速(流量)に影響されるため、その超音波信号の発信から受信までに要した時間に基づいて、処理液供給路を流通する処理液の流量を演算することができ、その演算結果が計測値として出力される。
【特許文献1】特開平10−151403号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
前述の流量計は、水の流量を正確に計測するように設計および調整がされている。そのため、処理液としてDIW(脱イオン化された純水)を用いる場合には、流量計が出力する計測値と実際の処理液の流量とが合致しているが、処理液として薬液を用いる場合には、流量計が出力する計測値と実際の処理液の流量とが相違することがある。すなわち、超音波の伝搬速度は処理液の粘度に依存するので、使用薬液の粘度が水の粘度と異なる場合には、流量計の計測値は、実流量に対して大きな誤差を持つ。そのため、ノズルに供給されている処理液の流量を正確に検出することができない場合もある。この場合、基板の処理に不具合が生じるおそれがある。
【0005】
そこで、この発明の目的は、基板に吐出される処理液の流量を正確に計測することができ、これにより、基板に適切な処理を施すことのできる基板処理装置、およびこのような基板処理装置に適用可能な処理液流量計測方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板(W)に処理液を用いた処理を施す基板処理装置(100)であって、基板に供給される処理液が流通する処理液供給路(10)と、前記処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を計測するとともに、その計測値を出力する流量計(18)と、前記処理液供給路に処理液を流通させる処理液流通制御手段(23、T2)と、前記処理液流通制御手段の制御によって処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成する計測パターン作成手段(23、T12)と、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において、当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンを保持する基準パターン保持手段(23)と、前記計測パターン作成手段により作成された計測パターンと、前記基準パターン保持手段によって保持されている基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるパターンマッチング手段(23、T13)と、このパターンマッチング手段によってパターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算する補正量演算手段(23、T14)と、前記流量計が出力する計測値を、前記補正量演算手段が演算した当該計測値に対応する補正量で補正する計測値補正手段(23、S9)と、を含むことを特徴とする基板処理装置である。基準液は、好ましくは、前記流量計の設計および調整(較正)のために使用される液体(たとえば水)である。
【0007】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、処理液流通時における流量計の計測値の時間変化パターンである計測パターンと、基準液の流量の時間変化を表わす基準パターンとに基づいて、複数の計測値に関して補正量がそれぞれ演算される。基準パターンは基準液の実際の流量の時間変化を表している。そのため、各補正量は、処理液供給路に処理液を流通させたときの計測値を、実際の処理液流量に一致するように補正するためのものである。その補正量の演算には、時間軸方向にパターンマッチングされ、互いに波形のずれがない計測パターンおよび基準パターンが用いられる。したがって、適切な補正量を得ることができ、この補正量を用いて流量計の計測値を補正することにより、精度の高い流量値を得ることができ、これにより、基板に供給される処理液の流量を正確に計測することができる。ゆえに、基板に処理液を用いた処理を適切に施すことができる。
【0008】
また、補正量の演算に用いられる計測パターンおよび基準パターンは、前記処理液供給路に処理液または基準液の流通を開始させた直後のものであることが望ましい。この場合、両パターンの立ち上がり状態を表すカーブに基づいて、広範囲にわたる計測値について、その計測値に対応する補正量を求めることができる。
請求項2記載の発明は、前記処理液供給路に対して、前記流量計よりも上流側から前記基準液を供給する基準液供給手段(13、16)と、前記処理液供給路に処理液が流通していないときに、前記基準液供給手段を制御して、前記処理液流通制御手段により流通される処理液と同流量の基準液を、前記処理液供給路に流通させる基準液流通制御手段(23、T2)と、前記基準液流通制御手段による基準液の流通開始後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンを前記基準パターンとして作成する基準パターン作成手段(23、T6)と、前記基準パターン保持手段に、前記基準パターン作成手段によって作成された基準パターンを書き込む基準パターン格納手段(23、T7)とを含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。
【0009】
この構成によれば、処理液と同流量の基準液を処理液供給路に流通させたときの計測値に基づいて基準パターンが求められる。言い換えれば、基準パターンが、計測パターンと同じ流通状況で作成されることとなる。したがって、その補正量を用いて流量計の計測値を補正することにより、実際の流量により近い流量値を得ることができる。
請求項3記載の発明は、前記補正量演算手段によって求められた補正量を、処理に用いられる処理液の種類に対応させて記憶する記憶手段(22)をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置である。
【0010】
この構成によれば、基板に処理液を供給する際に、記憶手段から複数の補正量の中から処理液の種類に応じた補正量が読み出され、その補正量で流量計の計測値が補正される。したがって、いずれの種類の処理液を基板処理に適用する場合でも、基板に供給される処理液の流量を正確に計測することができる。
前記基板処理装置は、さらに、処理液の種類に対応する補正量が記憶手段に記憶されていないときには、前記処理液流通制御手段によって前記処理液供給路にその処理液を流通させ、計測パターン作成手段によって、前記流量計が出力する計測値を参照させるとともに計測パターンを作成させ、前記パターンマッチング手段によって、計測パターンと基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせ、前記補正量演算手段によって当該処理液に対応する補正量を演算させて、その補正量を前記記憶手段に記憶させる手段を含むことが好ましい。
【0011】
請求項4記載の発明は、基板(W)に供給される処理液が流通する処理液供給路(10)に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を表す計測値を出力する流量計(18)を用いて前記処理液供給路を流通する流量を計測する方法であって、前記処理液供給路に処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成するステップと、前記作成された計測パターンと、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるステップと、前記パターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算するステップと、前記流量計が出力する計測値を、当該計測値に対応する前記補正量で補正するステップとを含むことを特徴とする処理液流量計測方法である。
【0012】
この方法によれば、請求項1に関連して述べた作用効果と同様な作用効果を達成することができる。むろん、この方法の発明に関しても、前述の基板処理装置の場合と同様な変形を施すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置100の構成を図解的に示す平面図である。図2は、図1に示す基板処理装置100の構成を図解的に示す断面図である。この基板処理装置100は、基板の一例である半導体ウエハ(以下、単に「ウエハ」という。)Wにおけるデバイス形成領域側の表面(上面)に対して処理液による処理を施すための枚葉型の装置であり、ウエハWをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック1と、このスピンチャック1に保持されたウエハWの表面に処理液を吐出するためのノズル2とを備えている。なお、ウエハWの表面に処理を施すための処理液として、たとえば、第1薬液、第2薬液およびDIW(脱イオン化された純水)が用いられる。
【0014】
スピンチャック1は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸3と、スピン軸3の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース4と、このスピンベース4の上面に立設された複数個の挟持部材5(図2参照)とを備えている。複数個の挟持部材5は、スピン軸3の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハWの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハWを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。
【0015】
スピン軸3には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構6が結合されている。複数個の挟持部材5によってウエハWを保持した状態で、チャック回転駆動機構6からスピン軸3に回転力を入力し、スピン軸3をその中心軸線まわりに回転させることにより、そのウエハWをスピンベース4とともにスピン軸3の中心軸線まわりに回転させることができる。
【0016】
ノズル2は、スピンチャック1の上方に設けられたアーム7の先端に取り付けられている。アーム7は、スピンチャック1の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸8に支持されており、このアーム支持軸8の上端部からほぼ水平に延びている。アーム支持軸8には、アーム駆動機構9が結合されており、このアーム駆動機構9の駆動力によって、アーム支持軸8を所定角度範囲内で回動させて、アーム7を所定角度範囲内で水平揺動させることができるようになっている。具体的には、アーム7の揺動により、ノズル2は、ウエハWの上方でウエハWに対して処理液を吐出する処理位置(図1に二点鎖線で図示したアーム7に対応する位置)と、スピンチャック1の側方の退避位置(図1に実線で図示したアーム7に対応する位置)との間を移動されるようになっている。
【0017】
ノズル2には、処理液供給路10の先端が接続されている。処理液供給路10の他端には、第1薬液供給路11、第2薬液供給路12およびDIW供給路13が接続されており、第1薬液供給源から第1薬液供給路11を通して第1薬液が供給され、第2薬液供給源から第2薬液供給路12を通して第2薬液が供給され、DIW供給源からDIW供給路13を通してDIWが供給されるようになっている。
【0018】
第1薬液供給路11の途中部には、ノズル2への第1薬液の供給/停止を切り換えるための第1薬液バルブ14が介装されている。第2薬液供給路12の途中部には、ノズル2への第2薬液の供給/停止を切り換えるための第2薬液バルブ15が介装されている。DIW供給路13の途中部には、ノズル2へのDIWの供給/停止を切り換えるためのDIWバルブ16が介装されている。
【0019】
これにより、第2薬液バルブ15およびDIWバルブ16を閉じて、第1薬液バルブ14を開くことによって、第1薬液供給源からの第1薬液を、第1薬液供給路11および処理液供給路10を介して、ノズル2に供給することができる。また、第1薬液バルブ14およびDIWバルブ16を閉じて、第2薬液バルブ15を開くことによって、第2薬液供給源からの第2薬液を、第2薬液供給路12および処理液供給路10を介して、ノズル2に供給することができる。さらに、第1薬液バルブ14および第2薬液バルブ15を閉じて、DIWバルブ16を開くことによって、DIW供給源からのDIWを、DIW供給路13および処理液供給路10を介して、ノズル2に供給することができる。
【0020】
また、処理液供給路10には、処理液供給路10を通る処理液(第1薬液、第2薬液およびDIW)の流量を調節するための流量調節バルブ17と、処理液供給路10を通る処理液の流量を計測するための流量計18とが介装されている。流量調節バルブ17は、処理液の流通方向に関して流量計18よりも上流側に配置されている。
流量調節バルブ17は、予め、処理液供給路10を通る処理液の流量が基準値(たとえば2.0L/min)となるような開度に調節されており、その開度で固定されている。
【0021】
流量計18には、たとえば超音波流量計が用いられている。この流量計18は、たとえば、処理液供給路10の流通方向に所定の距離を隔てて配置された一対のピエゾ素子(図示省略)を備えている。一方のピエゾ素子から超音波信号が発信されるとともに、その超音波信号が他方のピエゾ素子によって受信され、この間の超音波信号の伝搬時間(第1伝搬時間)T1が計測される。さらに、当該他方のピエゾ素子から超音波信号が発振されて当該一方のピエゾ素子によって受信され、この間の超音波信号の伝搬時間(第2伝搬時間)T2が計測される。超音波信号の伝搬速度は処理液供給路10内を通る処理液の流速(流量)に影響されるため、前記第1および第2伝搬時間T1,T2の差ΔT(=T2−T1)に基づいて、処理液供給路10を通る処理液の流量を演算することができ、その演算結果が流量計18の計測値として出力される。
【0022】
流量計18は、水を基準液として用いて較正されている。すなわち、水の流量を正確に計測するように設計および調整がされている。そのため、処理液としてDIWを用いる場合には、流量計18が出力する計測値と実際の処理液の流量とが合致しているが、処理液として、DIWよりも動粘度が高いものを用いる場合には、流量計18が出力する計測値と実際の処理液の流量とが相違してしまう。そこで、この基板処理装置100では、処理液として第1薬液や第2薬液を用いる場合には、流量計18が出力する計測値を補正するようにしている。この補正の詳細は、後述のとおりである。
【0023】
スピンチャック1の側方には、有底の廃液容器19が、その開口部を上方に向けた状態で配置されている。ノズル2が前記の退避位置に位置するとき(図1に実線で図示したアーム7に対応する位置)、ノズル2は、この廃液容器19の開口部に対向する。廃液容器19の底部には、廃液容器19に流入する第1薬液、第2薬液およびDIWを図外の廃液処理設備へと導くための廃液配管20が接続されている。
【0024】
図3は、この基板処理装置100の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置100はCPU21およびメモリ22を含む構成の制御部23を備えている。メモリ22は、ROM、RAM、ハードディスクドライブその他の外部記憶装置を含むものであり、CPU21によって実行されるプログラムのほかに、当該基板処理装置100の各部の制御に必要なデータを記憶している。
【0025】
制御部23には、チャック回転駆動機構6、アーム駆動機構9、第1薬液バルブ14、第2薬液バルブ15、DIWバルブ16、廃液バルブ2および流量調節バルブ17などが制御対象として接続されている。
制御部23は、メモリ22に記憶されているプログラムに従って、チャック回転駆動機構6およびアーム駆動機構9の動作を制御する。また、制御部23は、第1薬液バルブ14、第2薬液バルブ15およびDIWバルブ16の開閉を制御する。さらに、制御部23は、流量調節バルブ17の開度を制御する。
【0026】
制御部23には流量計18が接続されており、流量計18から出力された計測値が制御部23に入力されるようになっている。
図4は、基板処理装置100においてウエハWに施される処理を説明するためのフローチャートである。
ウエハWの処理は、予め設定されてメモリ22に記憶されているレシピ(基板処理条件)に基づいて実行される。このレシピには、たとえば、第1薬液を用いた第1洗浄工程、第2薬液を用いた第2洗浄工程、DIWを用いたリンス工程、および乾燥工程をこの順に実行させるための制御パラメータが設定されている。メモリ22は、さらに、流量計18が出力する計測値を補正するための補正係数を記憶する記憶手段としても用いられる。メモリ22には補正係数テーブルが記憶されており、その補正係数テーブルには複数の計測値にそれぞれ対応付けられた複数の補正係数が書き込まれている。言い換えれば、流量計18が出力する計測値の補正の際には、計測値に、その計測値に応じた補正係数が乗じられることとなる。具体的には、メモリ22には、たとえば0.05(L/min)から2.20(L/min)まで0.05(L/min)刻みで設けられた計測値にそれぞれ対応した複数の補正係数が書き込まれている。また、メモリ22には、処理液の種類に対応付けて補正係数テーブルが記憶されている。メモリ22は、さらにまた、後述するDIWパターンを格納する格納手段としても用いることができるようになっている。
【0027】
まず、図示しない搬送ロボットにより、ウエハWが基板処理装置100に搬入され、そのウエハWが表面(デバイス形成面)を上方に向けた状態でスピンチャック1に保持される(ステップS1)。
制御部23は、レシピに定められた処理液のうちDIWを除くもの(この実施形態においては、第1薬液および第2薬液)に対応する補正係数テーブルがメモリ22にそれぞれ記憶されているか否かを判断する(ステップS2)。以下、たとえば、第1薬液の補正係数テーブルはメモリ22に記憶されておらず、第2薬液の補正係数テーブルは既にメモリ22に記憶されている場合を例にとって説明する。この場合、第1薬液の補正係数テーブルがメモリ22に記憶されていない(ステップS2でNo)ので、その第1薬液の補正係数テーブルを取得する補正係数テーブル取得処理が実行される(ステップS3)。
【0028】
図5は、補正係数テーブル取得処理を説明するためのフローチャートである。図5では第1薬液の補正係数テーブルを取得する場合について説明する。
補正係数テーブル取得処理は、ノズル2が退避位置に位置している状態で行われる。そのため、ノズル2が退避位置に位置しているか否かがチェックされ(ステップT1)、ノズル2が退避位置に位置していない場合には、アーム駆動機構9を制御して、アーム7を駆動させてノズル2を退避位置に位置させる(ステップT1)。
【0029】
この補正係数テーブル取得処理では、処理液供給路10に前記の基準値(たとえば、2.0L/min)の流量のDIWを流通させたときに流量計18が出力する計測値の時間変化を表すDIWパターン(基準パターン)と、処理液供給路10にDIWと同流量(たとえば、2.0L/min)の第1薬液を流通させたときに流量計18が出力する計測値の時間変化を表す計測パターンに基づいて、処理液供給路10に第1薬液を流通させるときの補正係数が演算される。
【0030】
DIWバルブ16が開かれると(ステップT2)、処理液供給路10へのDIWの流通が開始される。処理液供給路10へのDIWの流通開始に関して、制御部23は、流量計18の出力する計測値を参照し(ステップT3)、流量計18が出力する計測値を、そのDIWが流通開始されてからの時間(流通時間)と対応付けてサンプリングする。この計測値のサンプリングは、処理液供給路10内を流通するDIWの流れが定常状態となる所定の時間(たとえば3秒間)が経過するまで継続される。所定時間が経過すると(ステップT4でYes)、DIWバルブ16は閉じられる(ステップT5)。制御部23は、サンプリングされた計測値に基づいて、DIWの計測値の時間変化を表すDIWパターンを形成し(ステップT6)、そのDIWパターンをメモリ22に格納する(ステップT7)。そのDIWパターンを、図6(a)のグラフに実線で示す。
【0031】
なお、処理液供給路10へのDIWの流通時には、ノズル2からDIWが吐出されることとなる。前述のように、ノズル2を退避位置に位置させたとき、ノズル2と廃液容器19の開口部とは対向しているので、ノズル2から吐出されたDIWは廃液容器19に流入し、廃液配管20を通って図外の廃液処理設備へと導かれる。
次に、計測パターンが求められる。制御部23は、第1薬液バルブ14を開き(ステップT8)、処理液供給路10への第1薬液の流通を開始させる。流量調節バルブ17の開度はステップT2のDIWの流通時と同一にされており、そのため、このときの第1薬液の流量は、ステップT2のDIWの流量と同一となっている。処理液供給路10への第1薬液の流通開始に関して、制御部23は、流量計18の出力する計測値を参照し(ステップT9)、流量計18が出力する計測値を、その第1薬液が流通開始されてからの時間(流通時間)と対応付けてサンプリングする。この計測値のサンプリングは、処理液供給路10内を流通する第1薬液の流れが定常状態となる所定の時間(たとえば3秒間)が経過するまで継続される。所定時間が経過すると(ステップT10でYes)、第1薬液バルブ14は閉じられる(ステップT11)。サンプリングされた計測値に基づいて、第1薬液の計測値の時間変化を表す計測パターンが形成される(ステップT12)。その計測パターンを、図6(a)のグラフに一点鎖線で示す。
【0032】
なお、処理液供給路10への第1薬液の流通時には、ノズル2から第1薬液が吐出されることとなる。前述のように、ノズル2を退避位置に位置させたとき、ノズル2と廃液容器19の開口部とは対向しているので、ノズル2から吐出された第1薬液は廃液容器19に流入し、廃液配管20を通って図外の廃液処理設備へと導かれる。
次に、ステップT12で作成された計測パターンと、ステップT6で作成されたDIWパターンとが時間軸方向に関してパターンマッチングされる(ステップT13)。この実施形態では、計測パターンの波形がDIWパターンの波形にマッチングされている。
【0033】
パターンマッチングでは、計測パターン(図6(a)において一点鎖線で囲んだ部分)が時間軸方向にスライドされるとともに(図6(a)の[1]参照)、計測パターンの立ち上がり部分(図6(a)において二点鎖線で囲んだ部分)が時間軸方向に縮小されて(図6(a)の[2]参照)、両パターンの波形のずれ、とくに両パターンの立ち上がり部分の波形のずれが少なくなるように両パターンがパターンマッチングされる。このパターンマッチングにより、計測パターンは、DIWパターンとの全体の距離が最小となるパターン(図6(b)参照)に修正される。この修正後の計測パターンは、図6(a)において、計測パターンとDIWパターンとで挟まれた領域(図6(a)にハッチングで図示)の面積が最小となるパターンである。なお、計測パターンの立ち上がり部分(図6(a)において二点鎖線で囲んだ部分)が時間軸方向に縮小される場合を例に挙げているが、計測パターンおよびDIWパターンの形状によっては時間軸方向にも拡大される。
【0034】
次に、ステップT13でパターンマッチングされた後の計測パターンと、ステップT6で作成したDIWパターンとに基づいて、0.05(L/min)から2.20(L/min)まで0.05(L/min)刻みで設けられた複数の計測値にそれぞれ対応する第1薬液の複数の補正係数が演算される(ステップT14)。たとえば、パターンマッチング後の計測パターンにおける第1薬液の計測値が0.5L/minのときの(流通時間がたとえば1.2sec)DIWパターンの値は0.35L/minであり、0.5L/minという計測値に対応する補正係数は0.7となる。また、パターンマッチング後の計測パターンにおける第1薬液の計測値が2.2L/minのときの(第1薬液が定常状態になった以降)DIWパターンの値は2.0L/minであり、2.2L/minという計測値に対応する補正係数は0.91となる。そして、これらの第1薬液の補正係数は、流量と対応付けられた状態で、メモリ22の補正係数テーブルに書き込まれる(ステップT15)。
【0035】
前述のように、流量計18は、水の流量を正確に計測できるように設計および調整がされている。そして、設定処理液供給路10に同流量のDIWおよび第1薬液を流通されて、DIWパターンおよび計測パターンがそれぞれ作成されている。そのため、DIWパターンは、第1薬液の実際の流量の時間変化パターンということになる。したがって、第1薬液の補正係数は、計測値を第1薬液の実流量に一致させるための補正係数となる。
【0036】
また、第1薬液およびDIWの流通開始直後の計測値をサンプリングして作成した計測パターンおよびDIWパターンに基づいて、各計測値における第1薬液の補正係数を演算するので、広範囲にわたる計測値に対応する補正量を求めることができる。
再度、図4を参照して、第1洗浄工程では、まず、チャック回転駆動機構6が制御されて、スピンチャック1によるウエハWの回転が開始され、ウエハWの回転速度がたとえば1500rpmまで上げられる。また、アーム駆動機構9が制御されてアーム7が駆動し、ノズル2は、スピンチャック1の側方の退避位置からウエハWの上方の処理位置へと移動される(ステップS4)。また、メモリ22に記憶されている第1薬液の補正係数テーブルが読み出される(ステップS5)。
【0037】
ウエハWの回転速度が1500rpmに達すると、第1薬液バルブ14が開かれて、ノズル2からウエハWの表面の回転中心に第1薬液が供給される(ステップS6)。ウエハWの表面に供給された第1薬液は、ウエハWの回転による遠心力によって、ウエハWの周縁に向けて流れ、これにより、ウエハWの表面の全域で第1薬液による処理が施される。
ノズル2から第1薬液が供給されている間、処理液供給路10を通る第1薬液の流量が流量計18によって計測され、その計測値は制御部23に入力される。制御部23は、流量計18から出力された計測値を参照し(ステップS7)、第1薬液の補正係数テーブルから、この計測値に対応付けられた補正係数を選択するとともに(ステップS8)。当該計測値を、その補正係数で補正する(ステップS9)。この補正は、流量計18の計測値に当該補正係数を乗じることにより行える。制御部23は、その補正係数による補正後の計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する(ステップS10)。制御部23は、ノズル2から第1薬液が供給されている間、その補正後の計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。
【0038】
その補正後の計測値が基準範囲を逸脱した場合には(ステップS10でNo)、第1薬液の供給に異常があるとして、異常発生処理が行われる。すなわち、たとえば、アラーム(警報)が発せられ、その旨のエラーメッセージが、図示しない表示装置に表示されるとともに、その旨が履歴としてメモリ22に記憶される(ステップS11)。第1薬液の供給開始から、予め定める第1薬液の処理時間が経過すると(ステップS12でYes)、第1薬液バルブ14が閉じられ、これにより、第1洗浄工程は終了する。
【0039】
次に、第2薬液を用いた第2洗浄工程に移る(ステップS13でYes)。すなわち、ステップS5からステップS12までの処理が第2薬液を用いて実行される。
具体的に説明すると、メモリ22に記憶されている第2薬液の補正係数テーブルが読み出され(ステップS5)、第2薬液バルブ15が開かれて、ノズル2からウエハWの表面の回転中心に第2薬液が供給される(ステップS6)。ウエハWの表面に供給された第2薬液は、ウエハWの回転による遠心力によって、ウエハWの周縁に向けて流れ、これにより、ウエハWの表面の全域で第2薬液による処理が施される。
【0040】
ノズル2から第2薬液が供給されている間、処理液供給路10を通る第2薬液の流量が流量計18によって計測され、その計測値は制御部23に入力される。制御部23は、流量計18から出力された計測値を参照し(ステップS7)、第2薬液の補正係数テーブルからその計測値に対応付けられた補正係数を選択するとともに(ステップS8)、当該計測値を、補正係数で補正し(ステップS9)、その補正係数による補正後の計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する(ステップS10)。制御部23は、ノズル2から第2薬液が供給されている間、その補正後の計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。
【0041】
その補正後の計測値が基準範囲を逸脱した場合には(ステップS10でNo)、第2薬液の供給に異常があるとして、異常発生処理が行われる(ステップS11)。第2薬液の供給開始から、予め定める第2薬液の処理時間が経過すると(ステップS12でYes)、第2薬液バルブ15が閉じられる。これにより、第2洗浄工程は終了する。
次に、DIWを用いたリンス工程に移る(ステップS13でYes)。すなわち、ステップS5からステップS12までの処理がDIWを用いて実行される。しかしながら、DIWを用いるリンス工程では、流量計18が出力する計測値を補正しないので、ステップS5、ステップS8およびステップS9の処理はスキップされる。むろん、ステップS5,S8,S9の処理を省略する代わりに、メモリ22にDIWに対応する補正係数パターン(全ての計測値において補正係数=1)を格納しておいてもよい。
【0042】
具体的に説明すると、DIWバルブ16が開かれて、ノズル2からウエハWの表面の回転中心にDIWが供給される(ステップS6)。ウエハWの表面に供給されたDIWは、ウエハWの回転による遠心力によって、ウエハWの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハWの表面に付着している第2薬液がDIWによって洗い流される。
ノズル2からDIWが供給されている間、処理液供給路10を通るDIWの流量が流量計18によって計測され、その計測値は制御部23に入力されている。制御部23は、流量計18から出力された計測値を参照するとともに(ステップS7)、その計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する(ステップS10)。制御部23は、ノズル2からDIWが供給されている間、その計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。
【0043】
その計測値が基準範囲を逸脱した場合には(ステップS10でNo)、DIWの供給に異常があるとして異常発生処理が実行される(ステップS11)。DIWの供給開始から予め定めるDIWの供給時間が経過すると(ステップS12でYes)、DIWバルブ16が閉じられる。これにより、リンス工程は終了する。その後、アーム駆動機構9が制御されてアーム7が駆動し、ノズル2は、ウエハWの上方の処理位置からスピンチャック1の側方の退避位置に退避される。そして、ウエハWの回転速度が1500rpmからたとえば3000rpmに上げられて、DIW洗処理後のウエハWの表面に付着しているDIWを遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程に移る(ステップS13)。乾燥工程後、ウエハWの回転が停止されて、処理済みのウエハWがスピンチャック1から搬出されていく(ステップS14)。
【0044】
なお、図5に示す補正係数テーブル取得処理では、第1薬液に対応する補正係数テーブルを演算する場合を例にとって説明したが、ステップS2において、第2薬液に対応する補正係数がメモリ22に記憶されていない場合には、第2薬液に対応する補正係数テーブルが図5に示す補正係数テーブル取得処理によって演算される。
以上により、この実施形態によれば、計測パターンと、DIWパターンとに基づいて、複数の計測値にそれぞれ対応する複数の補正係数が演算される。DIWパターンは薬液の実際の流量の時間変化を表しており、そのため、薬液の補正係数は、計測値を薬液の実流量に一致させるための補正係数となる。その補正係数の演算には、時間軸方向にパターンマッチングされ、互いに波形のずれがない計測パターンおよびDIWパターンが用いられる。そのため、適切な補正係数を得ることができる。したがって、この補正係数を用いて流量計18の計測値を補正することにより、精度の高い流量値を得ることができる。
【0045】
以上、この発明の一実施の形態について説明したが、この発明は、他の実施形態で実施することもできる。前述の説明では、計測パターンとDIWパターンとのパターンマッチングにおいて、計測パターンの波形をDIWパターンの波形にマッチングさせる場合を例に挙げて説明したが、それとは逆に、DIWパターンの波形を計測パターンの波形にマッチングさせてパターンマッチングが行われていてもよい。
【0046】
また、前述の説明では、流量調節バルブ17の開度は一定に固定されているとして説明したが、ノズル2に供給される薬液の流量が一定値となるように、流量計18の計測値に基づいて流量調節バルブ17の開度がフィードバック制御される構成とすることもできる。この場合、流量調節バルブ17の開度は、流量計18の計測値に応じた補正係数で補正された後の流量計測値に基づいて調節される。そのため、ノズル2から吐出される薬液の流量を、一定に精度良く保つことができる。
【0047】
さらに、前記の実施形態では、流量計18として超音波流量計を用いたが、これに代えて、その他の流量計を用いることもできる。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す平面図である。
【図2】図1に示す基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。
【図3】この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図4】この基板処理装置において施される処理について説明するためのフローチャートである。
【図5】補正係数テーブル取得処理を説明するためのフローチャートである。
【図6】処理液供給路へのDIWおよび第1薬液の流通時間と、流量計が出力する計測値との関係を示すグラフである。(a)はパターンマッチング前の状態、(b)はパターンマッチング後の状態を示している。
【符号の説明】
【0049】
10 処理液供給路
13 DIW供給路(基準液供給手段)
16 DIWバルブ(基準液供給手段)
18 流量計
22 メモリ(記憶手段)
23 制御部
100 基板処理装置
W ウエハ(基板)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に処理液を用いた処理を施す基板処理装置であって、
基板に供給される処理液が流通する処理液供給路と、
前記処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を計測するとともに、その計測値を出力する流量計と、
前記処理液供給路に処理液を流通させる処理液流通制御手段と、
前記処理液流通制御手段の制御によって処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成する計測パターン作成手段と、
前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において、当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンを保持する基準パターン保持手段と、
前記計測パターン作成手段により作成された計測パターンと、前記基準パターン保持手段によって保持されている基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるパターンマッチング手段と、
このパターンマッチング手段によってパターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算する補正量演算手段と、
前記流量計が出力する計測値を、前記補正量演算手段が演算した当該計測値に対応する補正量で補正する計測値補正手段と、
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記処理液供給路に対して、前記流量計よりも上流側から前記基準液を供給する基準液供給手段と、
前記処理液供給路に処理液が流通していないときに、前記基準液供給手段を制御して、前記処理液流通制御手段により流通される処理液と同流量の基準液を、前記処理液供給路に流通させる基準液流通制御手段と、
前記基準液流通制御手段による基準液の流通開始後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンを前記基準パターンとして作成する基準パターン作成手段と、
前記基準パターン保持手段に、前記基準パターン作成手段によって作成された基準パターンを書き込む基準パターン格納手段とを含むことを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記補正量演算手段によって求められた補正量を、処理に用いられる処理液の種類に対応させて記憶する記憶手段をさらに含むことを特徴とする請求項1または2記載の基板処理装置。
【請求項4】
基板に供給される処理液が流通する処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を表す計測値を出力する流量計を用いて前記処理液供給路を流通する流量を計測する方法であって、
前記処理液供給路に処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成するステップと、
前記作成された計測パターンと、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるステップと、
前記パターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算するステップと、
前記流量計が出力する計測値を、当該計測値に対応する前記補正量で補正するステップとを含むことを特徴とする処理液流量計測方法。

【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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【公開番号】特開2008−96297(P2008−96297A)
【公開日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−278801(P2006−278801)
【出願日】平成18年10月12日(2006.10.12)
【出願人】(000207551)大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Fターム(参考)】