CN109075053B - 基板处理装置、排出方法以及程序 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置，具备：第一阀，设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从气体供给源供给的气体的流路；第二阀，开关从气水分离槽的排出口排出的液体的流路；以及控制部，控制第一阀和第二阀，气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，控制部以从成为第一阀打开并且无法从气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭第一阀，在关闭第一阀之后关闭第二阀的方式进行控制。

Description

基板处理装置、排出方法以及程序
相关申请的交叉引用
在本申请中，主张在2016年12月12日向日本申请的专利申请号2016-240315的权益，通过引用将该申请的内容编入本申请。
技术领域
本技术涉及基板处理装置、排出方法以及程序。
背景技术
随着半导体进入微细化，水平方向的尺寸缩小化，并且垂直方向的结构也复杂化。因此，使半导体基板(晶圆)表面平坦化，并使加工容易的技术的必要性升高。在这样的平坦化技术中，格外增加重要度的是化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing：CMP)技术。为了对半导体基板等基板(晶圆)进行各种处理，使用基板处理装置。作为该基板处理装置的一个例子，可举出使用CMP技术，研磨晶圆等基板的研磨装置(参照专利文献1)。
使用CMP技术的研磨装置具备用于进行基板的研磨处理的研磨部、进行基板的清洗处理的清洗部、对清洗后的基板进行干燥处理的干燥部、以及将基板交接给研磨部并且接收通过干燥部干燥处理后的基板的装载/卸载部等。另外，研磨装置具备在研磨部、清洗部以及装载/卸载部间进行基板的输送的输送部。研磨装置通过输送部输送基板，并且依次进行研磨、清洗以及干燥各种处理。
在清洗部的清洗槽等中使用的吸附工作台上，为了真空吸附基板而设置有真空吸附管线。在真空吸附基板时，为了在真空吸附管线上从真空吸附用的贯通孔吸引大气和残留在基板上的清洗水，需要利用气水分离槽分离这些水分。因此，在真空吸附管线上连接有气水分离槽(参照专利文献1)。
专利文献1:日本特开2015-150648号公报
发明内容
一个实施方式的基板处理装置具备：第一阀，设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路；第二阀，开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路；以及控制部，控制上述第一阀和上述第二阀，上述气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，上述控制部以从成为上述第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭上述第一阀，在关闭上述第一阀之后关闭上述第二阀的方式进行控制。
附图说明
图1是表示本技术的实施方式的基板处理装置100的整体结构的俯视图。
图2是表示第一清洗室190和第二清洗室192的管道的结构的示意图。
图3是表示气体供给源的每个气体的压力下的排液所需时间和气体供给时间的关系的图。
图4是表示气水分离槽AWS的排液的处理的流程的一个例子的流程图。
具体实施方式
气水分离槽的液体的排出口经由清洗室的排液口和排液管道连通。在排出滞留在该清洗槽等中使用的吸附工作台所使用的气水分离槽中的液体时，向气水分离槽连续地供给气体(例如，加压氮气)。但是，通过向气水分离槽连续地供给气体，存在使受污染的空气和/或液体逆流入清洗室内，而污染基板的可能。
[实施方式]
希望提供一种能够降低清洗室内的基板被污染的可能的基板处理装置、排出方法以及程序。
一个实施方式的第一方式的基板处理装置具备：第一阀，设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路；第二阀，开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路；以及控制部，控制上述第一阀和上述第二阀，上述气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，上述控制部以从成为上述第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭上述第一阀，在关闭上述第一阀之后关闭上述第二阀的方式进行控制。
根据该结构，由于在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，由此能够给予排液的触发，所以之后能够自然排出存积在气水分离槽中的液体。另外，由于仅在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，所以能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向清洗室内逆流，并能够降低清洗室内的基板被污染的可能。
一个实施方式的第二方式的基板处理装置在第一方式的基板处理装置的基础上，上述气体供给时间是进行排液所需的最低限度的气体供给时间以上，上述最低限度的气体供给时间至少根据上述气体供给源的气体的压力来设定。
根据该结构，由于能够以比最低限度的气体供给时间长的时间向气水分离槽供给气体，所以能够给予从气水分离槽的排液的触发。
一个实施方式的第三方式的基板处理装置在第二方式的基板处理装置的基础上，上述最低限度的气体供给时间进一步根据连结上述气体供给源和上述气水分离槽之间的管道的最小内径部分的内侧的剖面积来设定。
根据该结构，由于能够适当地设定最低限度的气体供给时间，且以该最低限度的气体供给时间以上的时间向气水分离槽供给气体，所以能够给予从气水分离槽的排液的触发。
一个实施方式的第四方式的基板处理装置在第二方式或者第三方式的基板处理装置的基础上，上述最低限度的气体供给时间进一步根据为了在上述气水分离槽装满时给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积来设定。
根据该结构，由于将最低限度的气体供给时间设定为能够供给可将气水分离槽装满时的液体的量排出的量的气体的时间，且以该最低限度的气体供给时间以上的时间向气水分离槽供给气体，所以不管气水分离槽内的液体的量如何，都能够给予从气水分离槽的排液的触发。
一个实施方式的第五方式的基板处理装置在第一方式～第四方式中任一方式的基板处理装置的基础上，上述气水分离槽的气体排出口能够与上述清洗室的上述吸附工作台连通，以将上述气体供给源的气体供给至上述清洗室的吸附工作台，上述气体供给源的压力被设定在能够将基板从上述清洗室的吸附工作台剥离并且上述基板不弹出的范围内。
此外，所谓的基板弹出意味着基板从吸附工作台突然脱离，若基板不经意间从工作台弹出，则可能产生基板损伤的可能。
根据该结构，能够使得将基板从吸附工作台剥离，并且基板不会弹出。
一个实施方式的第六方式的基板处理装置在第五方式的基板处理装置的基础上，上述基板是直径300mm的晶圆，上述气体供给源的压力是0.05～0.15MPa。
根据该结构，在直径为300mm的晶圆的情况下，能够将该晶圆从吸附工作台VS1剥离，并且使该晶圆上升到供输送机器人接收的接收位置。
一个实施方式的第七方式的基板处理装置在第一方式～第六方式中任一方式的基板处理装置的基础上，从关闭上述第一阀时到关闭上述第二阀为止的时间根据排液所需时间来设定，其中，上述排液所需时间是根据上述气体供给源的气体的压力来设定的。
根据该结构，由于能够将第二阀打开排液所需时间以上的时间，所以能够将气水分离槽中存积的液体全部排出。
一个实施方式的第八方式的排出方法是基板处理装置中的气水分离槽内的液体的排出方法，具有：在从成为第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后关闭上述第一阀的工序，其中，上述第一阀设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路；以及在关闭上述第一阀之后关闭第二阀的工序，其中，上述第二阀开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路。
根据该结构，由于通过在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，能够给予排液的触发，所以之后能够自然排出存积在气水分离槽中的液体。另外，由于仅在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，所以能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向清洗室内逆流，并能够降低清洗室内的基板被污染的可能。
一个实施方式的第九方式的程序，是使计算机作为控制部发挥作用的程序，其中，上述控制部控制第一阀和第二阀，上述第一阀设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路，上述第二阀开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路，上述气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，上述控制部以从成为上述第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后关闭上述第一阀，在关闭上述第一阀之后关闭上述第二阀的方式进行控制。
根据该结构，由于通过在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，能够给予排液的触发，所以之后能够自然排出存积在气水分离槽中的液体。另外，由于仅在气体供给时间的期间向气水分离槽供给气体，所以能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向清洗室内逆流，并能够降低清洗室内的基板被污染的可能。
以下，基于附图对本技术的一个实施方式的基板处理装置进行说明。具体而言，作为基板处理装置的一个例子，对使用CMP技术的研磨装置进行说明。此外，对于将以下说明的独立的构成要素任意地组合而成的技术，也包含于以本技术为对象的技术思想内。
[整体概要]
图1是表示本技术的实施方式的基板处理装置100的整体结构的俯视图。如图1所示，该基板处理装置100具备大致矩形的壳体1，壳体1的内部通过隔板1a、1b划分为装载/卸载部2、研磨部3以及清洗部4。这些装载/卸载部2、研磨部3以及清洗部4分别独立地组装，且独立地排气。清洗部4划分为第一清洗室190、第一输送室191、第二清洗室192、第二输送室193、以及干燥室194。在本实施方式中，作为一个例子，第一清洗室190和第二清洗室192以上下层叠2段的状态配置。另外，基板处理装置100具有控制基板处理动作的控制部5。
[装载/卸载部]
装载/卸载部2具备2个以上(在本实施方式中为4个)的前置装载部20，该前置装载部20载置贮存多个晶圆(基板)的晶圆盒。这些前置装载部20与壳体1邻接配置，沿着基板处理装置100的宽度方向(与长边方向垂直的方向)排列。在前置装载部20，能够安装开放式晶圆匣、SMIF(Standard ManufacturingInterface：标准机械接口)盒、或者FOUP(FrontOpeningUnified Pod：前开式晶圆传送盒)。在这里，SMIF、FOUP是通过在内部收纳晶圆盒，并利用隔板覆盖，而能够保持与外部空间独立的环境的封闭容器。
另外，在装载/卸载部2，沿着前置装载部20的排列铺设有行驶机构21，在该行驶机构21上设置有能够沿着晶圆盒的排列方向移动的输送机器人(装载机)22。输送机器人22通过在行驶机构21上移动而能够访问安装于前置装载部20的晶圆盒。输送机器人22在上下具备2个手部，将上侧的手部在将处理后的晶圆返回到晶圆盒时使用，将下侧的手部在从晶圆盒中取出处理前的晶圆时使用，能够将上下的手部分开使用。进一步，输送机器人22的下侧的手部构成为通过围绕其轴心旋转，而能够使晶圆反转。
由于装载/卸载部2是最需要保持清洁的状态的区域，所以装载/卸载部2的内部常时维持着比基板处理装置100的外部、研磨部3、以及清洗部4的任意一个都高的压力。研磨部3由于作为研磨液使用浆料，所以是最脏的区域。因此，在研磨部3的内部形成负压，其压力维持在比清洗部4的内部压力低。在装载/卸载部2，设置有HEPA过滤器、ULPA过滤器、或者化学过滤器等带有清洁空气过滤器的过滤风扇单元(未图示)，从该过滤风扇单元常时排出除去了颗粒、有毒蒸气、有毒气体的清洁空气。
[研磨部]
研磨部3是进行晶圆的研磨(平坦化)的区域，具备第一研磨单元3A、第二研磨单元3B、第三研磨单元3C、第四研磨单元3D。这些第一研磨单元3A、第二研磨单元3B、第三研磨单元3C、以及第四研磨单元3D如图1所示，沿着基板处理装置100的长边方向排列。
如图1所示，第一研磨单元3A具备：安装有具有研磨面的研磨垫10的工作台30A、用于保持晶圆并且将晶圆按压于工作台30A上的研磨垫10进行研磨的顶环(研磨头)31A、用于向研磨垫10供给研磨液、修整液(例如，纯水)的研磨液供给喷嘴(研磨液供给部)32A、用于进行研磨垫10的研磨面的修整的修整器33A、以及向研磨面喷射流体并且吸引处于研磨面上的流体的喷雾器34A。例如，流体是气体(例如氮气)、液体(例如纯水)和气体(例如氮气)的混合流体、液体(例如纯水)。流体也可以将液体变为雾状。
同样地，第二研磨单元3B具备安装有研磨垫10的工作台30B、顶环(研磨头)31B、研磨液供给喷嘴32B、修整器33B以及喷雾器34B，第三研磨单元3C具备安装有研磨垫10的工作台30C、顶环(研磨头)31C、研磨液供给喷嘴32C、修整器33C以及喷雾器34C，第四研磨单元3D具备安装有研磨垫10的工作台30D、顶环(研磨头)31D、研磨液供给喷嘴32D、修整器33D以及喷雾器34D。
[输送机构]
接下来，对用于输送晶圆的输送机构进行说明。如图1所示，与第一研磨单元3A以及第二研磨单元3B邻接地配置有第一线性传送装置6。该第一线性传送装置6是在沿着第一研磨单元3A、第二研磨单元3B所排列的方向的4个输送位置(从装载/卸载部侧开始依次为第一输送位置TP1、第二输送位置TP2、第三输送位置TP3、第四输送位置TP4)之间输送晶圆的机构。
另外，与第三研磨单元3C以及第四研磨单元3D邻接地配置有第二线性传送装置7。该第二线性传送装置7是在沿着第三研磨单元3C、第四研磨单元3D所排列的方向的3个输送位置(从装载/卸载部侧开始依次为第五输送位置TP5、第六输送位置TP6、第七输送位置TP7)之间输送晶圆的机构。
晶圆通过第一线性传送装置6输送至第一研磨单元3A、第二研磨单元3B。如上所述，第一研磨单元3A的顶环31A通过顶环头(未图示)的摆动动作在研磨位置和第二输送位置TP2之间移动。因此，晶圆的朝向顶环31A的交接由第二输送位置TP2来进行。同样地，第二研磨单元3B的顶环31B在研磨位置和第三输送位置TP3之间移动，晶圆的朝向顶环31B的交接由第三输送位置TP3来进行。第三研磨单元3C的顶环31C在研磨位置和第六输送位置TP6之间移动，晶圆的朝向顶环31C的交接由第六输送位置TP6来进行。第四研磨单元3D的顶环31D在研磨位置与第七输送位置TP7之间移动，晶圆的朝向顶环31D的交接由第七输送位置TP7来进行。
在第一输送位置TP1，配置有用于从输送机器人22接收晶圆的升降器11。晶圆经由该升降器11从输送机器人22传递至第一线性传送装置6。位于升降器11和输送机器人22之间，闸门(未图示)设置于隔板1a，在输送晶圆时闸门打开将晶圆从输送机器人22传递至升降器11。另外，在第一线性传送装置6、第二线性传送装置7以及清洗部4之间配置有摆动传送装置12。该摆动传送装置12具有能够在第四输送位置TP4和第五输送位置TP5之间移动的手部，晶圆从第一线性传送装置6向第二线性传送装置7的交接通过摆动传送装置12来进行。晶圆被第二线性传送装置7输送至第三研磨单元3C和/或第四研磨单元3D。另外，在摆动传送装置12的侧方，配置有设置于未图示的框架的晶圆W的临时放置台180。如图1所示，该临时放置台180与第一线性传送装置6邻接配置，位于第一线性传送装置6和清洗部4之间。被研磨部3研磨后的晶圆W经由摆动传送装置12载置于临时放置台180，之后，晶圆W被清洗部4的输送机器人输送至清洗部4。
[清洗部]
清洗部4被划分为清洗基板的第一清洗室190、第一输送室191、清洗基板的第二清洗室192、第二输送室193以及干燥室194。在第一清洗室190内，配置有沿着纵向排列的多个一次清洗模块。同样地，在第二清洗室192内，配置有沿着纵向排列的多个二次清洗模块。一次清洗模块以及二次清洗模块是使用清洗液清洗晶圆的清洗机。
在干燥室194内，配置有沿着纵向排列的多个干燥模块。这些多个干燥模块相互隔离。在干燥模块的上部，设置有将清洁的空气供给至干燥模块的过滤风扇部。各清洗模块以及干燥模块经由螺栓等固定于未图示的框架。
接着，使用图2，对第一清洗室190和第二清洗室192的管道的结构进行说明。图2是表示第一清洗室190和第二清洗室192的管道的结构的示意图。如图2所示，基板处理装置100具备经由管道PP1与气体供给源GS连通的气水分离槽AWS。在气体供给源GS中，例如，存积有压缩氮气，能够将压缩氮气经由管道PP1供给至气水分离槽AWS。
同样地，基板处理装置100具备经由管道PP1’与气体供给源GS’连通的气水分离槽AWS’。在气体供给源GS’中，例如，存积有压缩氮气，能够将压缩氮气经由管道PP1’供给至气水分离槽AWS’。
进一步，基板处理装置100具备管道PP1和第一阀B1。管道PP1连通气体供给源GS和气水分离槽AWS。第一阀B1设置在气体供给源GS和气水分离槽AWS之间(在这里作为一个例子为管道PP1)并且开关从气体供给源GS供给的气体的流路。
同样地，基板处理装置100具备管道PP1’和第一阀B1’。管道PP1’连通气体供给源GS’和气水分离槽AWS’。第一阀B1’设置在气体供给源GS’和气水分离槽AWS’之间(在这里作为一个例子为管道PP1’)并且开关从气体供给源GS’供给的气体的流路。
进一步，基板处理装置100具备与气水分离槽AWS的排出口DA、气水分离槽AWS’的排出口DA’、第一清洗室190的排出口D1及第二清洗室192的排出口D2连通的管道PP2、开关从气水分离槽AWS的排出口DA排出的液体的流路的第二阀B2、以及开关从气水分离槽AWS’的排出口DA排出的液体的流路的第二阀B2’。气水分离槽AWS的排出口DA以及气水分离槽AWS’的排出口DA’通过管道PP2与清洗基板的第一清洗室190的排出口D1以及第二清洗室192的排出口D2连通。如图2所示，管道PP2的排出目的地与大气连通。
如图2所示，在第一清洗室190，设置有用于吸附晶圆W的吸附工作台VS1、使晶圆W上下移动的提升销LP1、以及检测晶圆W到达了预先设定的接收位置的传感器S1。在这里，接收位置是供输送机器人接收晶圆W的位置。传感器S1将检测结果通知给控制部5。
在吸附工作台VS1，设置有用于真空吸附晶圆W的孔。另外，在基板处理装置100，设置有从气水分离槽AWS分支为两个的管道PP3。管道PP3的一个分支目的地与旋转接头RJ1的另一端部连接。由此，将旋转接头RJ1的另一端部和气水分离槽AWS连通。管道PP3的另一个分支目的地与水供给源WS连接。由此，将水供给源WS和气水分离槽AWS连通。旋转接头RJ1的一端部与设置于吸附工作台VS1的孔连通。由此，吸附工作台VS1的孔和气水分离槽AWS连通。即，气水分离槽AWS的气体排出口GA能够与第一清洗室190的吸附工作台VS1连通，以将气体供给源GS的气体供给至第一清洗室190的吸附工作台VS1。
同样地，在基板处理装置100，设置有从气水分离槽AWS分支为两个的管道PP3’。管道PP3’的一个分支目的地与旋转接头RJ2的另一端部连接。由此，将旋转接头RJ2的另一端部和气水分离槽AWS’连通。管道PP3’的另一个分支目的地与水供给源WS’连接。由此，将水供给源WS’和气水分离槽AWS’连通。旋转接头RJ2的一端部与设置于吸附工作台VS2的孔连通。由此，吸附工作台VS2的孔和气水分离槽AWS’连通。即，气水分离槽AWS’的气体排出口GA’能够与第二清洗室192的吸附工作台VS2连通，以将气体供给源GS’的气体供给至第二清洗室192的吸附工作台VS2。
同样地，如图2所示，在第二清洗室192，设置有用于吸附晶圆W’的吸附工作台VS2、使晶圆W’上下移动的提升销LP2、检测晶圆W’到达预先设定的接收位置的传感器S2。在这里，接收位置是供输送机器人接收晶圆W’的位置。传感器S2将检测结果通知给控制部5。
在吸附工作台VS2，设置有用于真空吸附晶圆W’的孔。另外，设置一端部与设置于吸附工作台VS2的孔连通的旋转接头RJ2，旋转接头RJ2的另一端部和气水分离槽AWS’通过管道PP3’连通。由此，吸附工作台VS2的孔和气水分离槽AWS连通。
如图2所示，在基板处理装置100设置有第三阀B3。第三阀B3设置在气水分离槽AWS以及第一清洗室190之间(在这里作为一个例子为管道PP3)并且开关气水分离槽AWS和第一清洗室190的吸附工作台VS1之间的流路。
同样地，在基板处理装置100设置有第三阀B3’。第三阀B3’设置在气水分离槽AWS’以及第二清洗室192之间(在这里作为一个例子为管道PP3’)并且开关气水分离槽AWS’和第二清洗室192的吸附工作台VS2之间的流路。
如图2所示，基板处理装置100具备真空产生器VAC、以及连通真空产生器VAC和气水分离槽AWS的管道PP4。进一步，在基板处理装置100设置有第四阀B4。第四阀B4设置在真空产生器VAC和气水分离槽AWS之间(在这里作为一个例子为管道PP4)，开关真空产生器VAC和气水分离槽AWS之间的流路。由此，通过打开第三阀B3和后述的第四阀B4，能够将晶圆W吸附到吸附工作台VS1。
同样地，基板处理装置100具备真空产生器VAC’、以及连通真空产生器VAC’和气水分离槽AWS’的管道PP4’。进一步，在基板处理装置100，设置有第四阀B4’。第四阀B4’设置在真空产生器VAC’和气水分离槽AWS’之间(在这里作为一个例子为管道PP4’)，开关真空产生器VAC’和气水分离槽AWS’之间的流路。由此，通过打开第三阀B3’和后述的第四阀B4’，能够将晶圆W’吸附于吸附工作台VS2。
如图2所示，基板处理装置100具备第五阀B5。第五阀B5设置在管道PP3中比分支点DP靠水供给源WS侧。水供给源WS中储蓄有纯水(DIW)，能够从水供给源WS向气水分离槽AWS供给纯水(DIW)。
同样地，基板处理装置100具备第五阀B5’。第五阀B5’设置在管道PP3’中比分支点DP’靠水供给源WS侧。水供给源WS’中储蓄有纯水(DIW)，能够从水供给源WS’向气水分离槽AWS供给纯水(DIW)。
控制部5控制第一阀B1、第二阀B2、第三阀B3、第四阀B4以及第五阀B5。同样地，控制部5控制第一阀B1’、第二阀B2’、第三阀B3’、第四阀B4’以及第五阀B5’。另外，控制部5控制提升销LP1以及提升销LP2。
[液体排出时的控制部5的处理]
接着，由于气水分离槽AWS以及AWS’的排液相关的控制部5的处理相同，所以代表性地以气水分离槽AWS为对象，对排出滞留在气水分离槽AWS中的液体时的控制部5的处理进行说明。控制部5以在成为第一阀B1打开并且无法从气水分离槽AWS排出气体的状态时经过预先设定的气体供给时间之后关闭第一阀B1，在关闭第一阀B1之后关闭第二阀B2的方式进行控制。具体的处理在图4中后述。由此，通过在气体供给时间期间向气水分离槽AWS供给气体，能够给予排液的触发，所以之后能够自然排出存积于气水分离槽AWS的液体。另外，由于仅在气体供给时间的期间向气水分离槽AWS供给气体，所以能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向第一清洗室190内逆流，并能够降低第一清洗室190内的基板被污染的可能。
在这里，使用图3对气体供给时间进行说明。图3是表示气体供给源的每个气体的压力下的排液所需时间和气体供给时间的关系的一个例子的图。在图3中，气体供给源的气体是氮气，在气水分离槽AWS的容量为600ml时，排出存积于气水分离槽AWS的200ml的液体所花费的时间为排液所需时间。图3中的体供给源的气体压力P为0.08MPa时的关系是通过实验获得的。图3中的气体供给源的气体压力P为0.05、0.10、0.15时的关系是根据下述所示的计算式预测的。
在气体供给源的气体的压力P为0.08MPa时，若气体供给时间为0.7秒以上，则能够将存积于气水分离槽AWS的液体全部排出。另外，在气体供给源的气体压力P为0.08MPa时，若气体供给时间为2.0秒以下，则未观测到受到污染的空气和/或液体朝向第一清洗室190或者第二清洗室192内逆流。
如图3所示，即使改变气体供给时间，若为相同的气体供给源的气体压力P，则排液所需时间相同。这样，对气体供给源的每个气体压力P，决定排液所需时间。因此，排液所需时间根据气体供给源GS的气体的压力的气体压力P来决定。
关闭第二阀B2需要在将存积于气水分离槽AWS的液体全部排出时以后。例如，在气体供给源的气体压力P为0.08MPa时，根据图3可知排液所需时间为4.5秒。在这里，在气体供给期间为1秒的情况下，从关闭第一阀B1时到关闭第二阀B2的时间设定为3(＝4.5－1)秒以上。因此，从关闭第一阀B1时到关闭第二阀B2的时间根据排液所需时间来设定，其中，上述排液所需时间根据气体供给源GS的气体的压力来设定。由此，由于能够将第二阀B2打开排液所需时间以上的时间，所以能够将存积于气水分离槽AWS的液体全部排出。
根据伯努利定理，流速v通过下式来表示。
v＝(2×P/ρ)0.5
在这里，P是气体供给源的气体的压力，ρ是流体密度。因此，所排出的液体的每单位时间流过的量(以下，称为流量)Q通过下式来表示。
Q＝C×A×(2×P/ρ)0.5
在这里，C是流出系数，A是流路面积。因此，若将从气水分离槽AWS排出的液体的总量设为排出总量V，则排液所需时间Tf可根据下式(1)导出。
Tf＝V/Q…(1)
另外，在本实施方式中，由于管道PP2的排出目的地与大气连通，下游压力PL为0，所以(PL+0.1)/(PL+0.1)≤0.5成立。因此，能够通过阻塞流量来计算气体流量q，气体流量q(L/min)可根据下式(2)导出。
q＝120×S×(P+0.1)√(293/273+t)…(2)
在这里，P是气体供给源的气体的压力(MPa)，S是连结气体供给源GS和气水分离槽AWS之间的管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积，t是温度(℃)。在这里，作为一个例子，管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积S为12.56mm2，温度t是20℃。根据式(2)可知，气体流量q与气体供给源的气体的压力、以及管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积成比例。
如图3所示，在气体供给源的气体压力P为0.08MPa时的实验中，若未向气水分离槽AWS供给最低限度0.7秒的气体(在这里为氮气)，则无法排液。因此，为了给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积(最低供给体积)为3.17(＝4.53(L/秒)×0.7(秒))L。
由于根据式(2)可知，0.05MPa下的气体流量q为3.78(＝227/60)L/秒，所以排液所需的最低限度的气体供给时间为0.83(＝3.17(L)/3.78(L/秒))秒。
同样地，由于根据式(2)可知，0.1MPa下的气体流量q为5.03(＝302/60)L/秒，所以排液所需的最低限度的气体供给时间为0.6(＝3.17(L)/5.03(L/秒))秒。
同样地，由于根据式(2)可知，0.15MPa下的气体流量q为6.28(＝377/60)L/秒，所以排液所需的最低限度的气体供给时间为0.50(＝3.17(L)/6.28(L/秒))秒。
如图3所示，气体供给时间为排液所需的最低限度的气体供给时间以上。在这里，由于根据式(2)可知，气体流量q与气体供给源的气体压力P成比例，所以最低限度的气体供给时间与气体供给源的气体压力P成反比。由此，本实施方式的最低限度的气体供给时间至少根据气体供给源的气体的压力来设定。由此，由于能够向气水分离槽AWS供给气体比最低限度的气体供给时间长的时间，所以能够给予从气水分离槽AWS的排液的触发。
另外，由于根据式(2)可知，气体流量q与管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积S成比例，所以最低限度的气体供给时间与管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积S成反比。由此，本实施方式的最低限度的气体供给时间进一步根据连结气体供给源GS和气水分离槽AWS之间的管道PP1的最小内径部分的内侧的剖面积来设定。由此，由于能够适当地设定最低限度的气体供给时间，并向气水分离槽AWS供给气体该最低限度的气体供给时间以上的时间，所以能够给予从气水分离槽AWS的排液的触发。
另外，为了给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积(最低供给体积)取决于存在于气水分离槽AWS中的液体的量。由此，最低限度的气体供给时间也可以进一步根据为了在气水分离槽AWS装满时给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积来决定。例如，由于在气水分离槽AWS装满时给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体(例如，氮气)的体积是气水分离槽的容积(例如，0.6L)的固定值(5.27)倍，所以在气水分离槽的容积例如为0.6L的情况下，3.16(≈0.6×5.27)L。由于0.1MPa下的气体流量q根据式(2)为5.03(＝302/60)L/秒，所以最低限度的气体供给时间为0.6(≈3.16/5.03)秒。由此，能够将最低限度的气体供给时间设定为能够供给可将气水分离槽AWS装满时的液体的量排出的量的气体的时间，由于向气水分离槽AWS供给气体该最低限度的气体供给时间以上的时间，所以不管气水分离槽AWS内的液体的量如何，都能够给予从气水分离槽AWS的排液的触发。而且，能够在较短的时间(例如0.6秒)内排液，并能够防止不必要且成为污染源的气体(例如，氮气)的排出。
此外，也可以具备检测存在于气水分离槽AWS的液体的量的检测部。检测部例如是设置于气水分离槽AWS的内侧的液面传感器。而且，本实施方式的气体供给时间也可以由控制部5根据由检测部检测出的存在于气水分离槽AWS的液体的量来设定。具体而言例如，控制部5也可以将气体供给时间设定为存在于气水分离槽AWS的液体的量越多，气体供给时间越大。由此，由于能够适当地设定能够给予排液触发的气体供给时间，所以能够将液体从气水分离槽AWS排出。
[将基板从吸附工作台剥离时的控制部5的处理]
接着，以吸附工作台VS1、VS2为代表，对从吸附工作台VS1剥离基板时的控制部5的处理进行说明。
控制部5为了将基板从第一清洗室190的吸附工作台VS1剥离，以打开第二阀B2和第三阀B3的方式进行控制。在这里，气体供给源GS的压力设定在能够将基板从第一清洗室190的吸附工作台VS1剥离并且基板不弹出的范围内。此外，所谓的基板弹出意味着基板从吸附工作台突然脱离，若基板不经意地从工作台弹出，则可能产生基板损伤的可能。由此，能够将基板从吸附工作台VS1剥离，并且使基板上升到供输送机器人22接收的接收位置。
在利用实际机器实验之后，在直径为300mm的晶圆的情况下，能够从吸附工作台VS1剥离的压力为0.05MPa以上。另外，在直径为300mm的晶圆的情况下，晶圆不弹出的压力为0.15MPa以下。因此，在直径为300mm的晶圆的情况下，气体供给源的压力P为0.05～0.15MPa。由此，在直径为300mm的晶圆的情况下，能够将该晶圆从吸附工作台VS1剥离，并且使该晶圆上升到供输送机器人22接收的接收位置。
接着，由于气水分离槽AWS以及AWS’的排液的处理相同，所以作为代表以气水分离槽AWS为对象，使用图4对气水分离槽AWS的排液的处理进行说明。图4是表示气水分离槽AWS的排液的处理的流程的一个例子的流程图。图4是在第一清洗室190中清洗晶圆的情况下的例子。
(步骤S101)首先，控制部5以关闭第四阀B4的方式进行控制。由此，解除第一清洗室190的真空。
(步骤S102)接着，控制部5以打开第五阀B5的方式进行控制。由此，向管道PP3中填充水。
(步骤S103)接着，控制部5以关闭第五阀B5，打开第一阀B1以及第三阀B3的方式进行控制。由此，水被氮气推动而推动晶圆W，并且通过氮气推动晶圆W。由此，晶圆W从吸附工作台VS1剥离。
(步骤S104)接着，控制部5以利用提升销LP1使晶圆W上升的方式进行控制。由此，晶圆W与吸附工作台VS1分离。
(步骤S105)接着，控制部5基于传感器S1的检测结果，判定晶圆W是否到达接收位置。
(步骤S106)在步骤S104中晶圆W到达接收位置的情况下，控制部5以关闭第三阀B3，打开第二阀B2的方式进行控制。在这里，第一阀B1也保持打开。由于第二阀B2打开，所以开始从气水分离槽AWS的排液。
(步骤S107)接着，控制部5判定是否从关闭第三阀B3时起经过了预先设定的气体供给时间。
(步骤S108)在步骤S107中从关闭第三阀B3时起经过了预先设定的气体供给时间的情况下，控制部5以关闭第一阀B1的方式进行控制。此外，其中，在无需剥离晶圆的工序的情况下，由于无需从一开始就打开第三阀B3，所以没有预先关闭第三阀B3，直到步骤S106的关闭第三阀B3的工序。在该情况下，没有步骤S106之前的工序，控制部5从以打开第一阀B1以及第二阀B2的方式进行控制开始，计数从打开第一阀B1时起的时间。总之，控制部5计测从成为打开第一阀B1并且无法从气水分离槽AWS排出气体的状态时起的时间。
这样，控制部5以从成为第一阀B1打开并且无法从气水分离槽AWS排出气体的状态时(例如，在步骤S107中关闭第三阀B3时)开始经过预先设定的气体供给时间之后，关闭第一阀B1的方式进行控制。
(步骤S109)接着，控制部5判定是否在关闭第一阀B1后又经过了预先决定的期间。如上所述，该预先决定的期间根据排液所需时间来设定，上述排液所需时间根据气体供给源GS的气体的压力来设定。即，将该预先决定的期间设定为气体供给时间和预先决定的期间的合计时间为排液所需时间以上。
(步骤S110)在步骤S109中又经过了预先决定的期间的情况下，控制部5以关闭第二阀B2的方式进行控制。
以上，本实施方式的基板处理装置100具备设置在气体供给源GS和气水分离槽AWS之间并且开关从气体供给源GS供给的气体的流路的第一阀B1。进一步，基板处理装置100具备开关从气水分离槽AWS的排出口DA排出的液体的流路的第二阀B2。进一步，基板处理装置100具备控制第一阀B1和第二阀B2的控制部5。气水分离槽AWS的排出口DA连通清洗基板的第一清洗室190以及第二清洗室192的排出口。而且，控制部5以从成为第一阀B1打开并且无法从气水分离槽AWS排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭第一阀B1，在关闭第一阀B1之后关闭第二阀B2的方式进行控制。
根据该结构，通过在气体供给时间的期间向气水分离槽AWS供给气体，能够给予排液的触发，所以之后能够将积存于气水分离槽AWS的液体自然排出。另外，由于仅在气体供给时间的期间向气水分离槽AWS供给气体，所以能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向第一清洗室190内逆流，并能够降低清洗室内的基板被污染的可能。
另外，在第一清洗室190以及第二清洗室192的排液口分别设置有滤渣片，滤渣片收集在清洗槽中产生的残渣(基板的碎片、垃圾)。假设在向气水分离槽连续地供给气体的情况下，该气体经由排液管道供给至第一清洗室190以及第二清洗室192的排液口，也存在具有滤渣片由于气体的压力被吹走的可能的问题。针对于此，根据本实施方式的基板处理装置100，由于能够抑制受到污染的空气和/或液体朝向第一清洗室190或者第二清洗室192内逆流，所以能够降低吹走滤渣片的概率。
此外，也可以通过将用于执行本实施方式的控制部的各处理的程序记录于计算机可读取的记录介质，由处理器将记录于该记录介质的程序读入计算机系统并执行，来进行本实施方式的控制部的上述的各种处理。
此外，本实施方式的基板处理装置100为具备第一清洗室190和第二清洗室192这两个清洗室的结构，但并不限于此，也可以为具备一个或三个以上的清洗室的结构。另外，为第一清洗室190和第二清洗室192以层叠于上下2段的状态配置的结构，但并不局限于此，也可以不层叠而在水平方向上分开配置。
以上，本技术并不现定于保持原样限定于上述实施方式，能够在实施阶段在不脱离其主旨的范围内将构成要素变形并具体化。另外，通过在上述实施方式中公开的多个构成要素的适当的组合，能够形成各种技术。例如，成为对象的基板的直径并不限于300mm，例如也可以为450mm。另外，例如，也可以从实施方式所示的所有构成要素中删除几个构成要素。进一步，也可以将遍及不同的实施方式的构成要素适当地组合。
附图标记说明
1…壳体；2…装载/卸载部；3…研磨部；3A…第一研磨单元；3B…第二研磨单元；3C…第三研磨单元；3D…第四研磨单元；4…清洗部；5…控制部；6…第一线性传送装置；7…第二线性传送装置；10…研磨垫；11…升降器；12…摆动传送装置；20…前置装载部；21…行驶机构；22…输送机器人；30A、30B、30C、30D…工作台；31A、31B、31C、31D…顶环(研磨头)；32A、32B、32C、32D…研磨液供给喷嘴；33A、33B、33C、33D…修整器；34A、34B、34C、34D…喷雾器；100…基板处理装置；190…第一清洗室；191…第一输送室；192…第二清洗室；193…第二输送室；194…干燥室；AWS、AWS’…气水分离槽；B1、B1’…第一阀；B2、B2’…第二阀；B3、B3’…第三阀；B4、B4’…第四阀；B5、B5’…第五阀；D1、D2…排出口；GS、GS’…气体供给源；LP1、LP2…提升销；PP1、PP2、PP3、PP4…管道；RJ1、RJ2…旋转接头；S1、S2…传感器；TP1…第一输送位置；TP2…第二输送位置；TP3…第三输送位置；TP4…第四输送位置；TP5…第五输送位置；TP6…第六输送位置；TP7…第七输送位置；VAC、VAC’…真空产生器；VS1、VS2…吸附工作台；WS、WS’…水供给源。

Claims (12)

1.一种基板处理装置，具备：
第一阀，设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路；
第二阀，开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路；以及
控制部，控制上述第一阀和上述第二阀，
上述气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，
上述控制部以从成为上述第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭上述第一阀，在关闭上述第一阀之后关闭上述第二阀的方式进行控制。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
上述气体供给时间是进行排液所需的最低限度的气体供给时间以上，
上述最低限度的气体供给时间至少根据上述气体供给源的气体的压力来设定。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，
上述最低限度的气体供给时间还根据连结上述气体供给源和上述气水分离槽之间的管道的最小内径部分的内侧的剖面积来设定。
4.根据权利要求2所述的基板处理装置，其中，
上述最低限度的气体供给时间还根据为了在上述气水分离槽装满时给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积来设定。
5.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，
上述最低限度的气体供给时间还根据为了在上述气水分离槽装满时给予排液的触发而需要供给的最低限度的气体的体积来设定。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，
上述气水分离槽的气体排出口能够与上述清洗室的吸附工作台连通，以将上述气体供给源的气体供给至上述清洗室的上述吸附工作台，
上述气体供给源的压力被设定在能够将基板从上述清洗室的吸附工作台剥离并且上述基板不弹出的范围内。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，
上述基板是直径300mm的晶圆，
上述气体供给源的压力为0.05～0.15MPa。
8.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，
从关闭上述第一阀时到关闭上述第二阀为止的时间根据排液所需时间来设定，其中，上述排液所需时间是根据上述气体供给源的气体的压力来设定的。
9.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，
从关闭上述第一阀时到关闭上述第二阀为止的时间根据排液所需时间来设定，其中，上述排液所需时间是根据上述气体供给源的气体的压力来设定的。
10.根据权利要求7所述的基板处理装置，其中，
从关闭上述第一阀时到关闭上述第二阀为止的时间根据排液所需时间来设定，其中，上述排液所需时间是根据上述气体供给源的气体的压力来设定的。
11.一种排出方法，是基板处理装置中的气水分离槽内的液体的排出方法，具有：
在从成为第一阀打开并且无法从气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后关闭上述第一阀的工序，其中，上述第一阀设置于气体供给源和上述气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路；以及
在关闭上述第一阀之后关闭第二阀的工序，其中，上述第二阀开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路。
12.一种计算机可读取介质，其存储有用于使计算机作为控制部发挥作用的程序，其中，上述控制部控制第一阀和第二阀，上述第一阀设置于气体供给源和气水分离槽之间并且开关从上述气体供给源供给的气体的流路，上述第二阀开关从上述气水分离槽的排出口排出的液体的流路，
上述气水分离槽的排出口与清洗基板的清洗室的排出口连通，
上述控制部以从成为上述第一阀打开并且无法从上述气水分离槽排出气体的状态时起经过预先设定的气体供给时间之后，关闭上述第一阀，在关闭上述第一阀之后关闭上述第二阀的方式进行控制。
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