CN110120359B - 基板处理方法和基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在将溶解氧浓度被调整的处理液进行再利用的情况下,也能够以极其稳定的品质处理基板的基板处理方法和基板处理装置。在供给容器中贮存处理液。测量处理液的溶解氧浓度。通过向供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据测量出的处理液的溶解氧浓度调整供给容器内的处理液的溶解氧浓度。向基板供给供给容器内的处理液。由供给容器回收供给至基板的处理液。在由供给容器回收处理液之前,使不需要气体在处理液中减少,不需要气体是浓度调整气体以外的气体,在基板的处理中溶入处理液中。

Description

基板处理方法和基板处理装置
本申请基于2018年2月7日提出的日本国专利申请2018-019826号主张优先权,本申请的全部内容通过引用编入于此。
技术领域
本发明涉及处理基板的基板处理方法和基板处理装置。处理对象的基板包括例如半导体晶片、液晶显示装置、有机EL(electroluminescence:电致发光)显示装置等的FPD(Flat Panel Display:场致发射显示器)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、液晶显示装置等的制造工序中,使用处理半导体晶片、液晶显示装置用玻璃基板等的基板的基板处理装置。
在JP2013-258391A中公开了如下基板处理装置:向贮存TMAH(四甲基氢氧化铵)的容器内供给氮气或干燥空气,从而将TMAH的溶解氧浓度调整为最佳值。向容器内供给的气体的种类基于检测TMAH的溶解氧浓度的溶解气体传感器的检测值进行变更。
虽在JP2013-258391A中没有记载,但有时回收向基板供给的处理液进行再利用。在回收的处理液中溶入有环境气体中的气体。有时由基板和处理液的化学反应产生的气体溶入回收的处理液中。在这些气体中,可能含有氧气和非活性气体以外的气体。有时氧气和非活性气体以外的气体使检测处理液的溶解氧浓度的氧浓度计的检测精度降低。该情况下,处理液的实际的溶解氧浓度被调整为与目标浓度不同的值。
发明内容
因此,本发明的一个目的在于提供一种基板处理方法和基板处理装置,即使在将溶解氧浓度被调整的处理液进行再利用的情况下,也能够以极其稳定的品质处理基板。
本发明的一实施方式提供一种基板处理方法,其中,包括:处理液贮存工序,在供给容器中贮存处理液;溶解氧浓度测量工序,测量所述处理液的溶解氧浓度;溶解氧浓度调整工序,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据在所述溶解氧浓度测量工序中测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;处理液供给工序,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;处理液回收工序,供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收;不需要气体减少工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在所述处理液供给工序中溶入所述处理液中。
根据该方法,能够测量处理液的溶解氧浓度。向供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体。由此,在供给容器内的处理液中溶入浓度调整气体。浓度调整气体的流量、组成根据溶解氧浓度的测量值进行变更。由此,调整处理液的溶解氧浓度。
向基板供给供给容器内的处理液。若向基板供给处理液,则处理液与环境气体接触。因此,在向基板供给的处理液中溶入有氧气等的环境气体所含的气体,从而溶解氧浓度上升。有时由基板和处理液的化学反应产生的气体溶入处理液中。有时浓度调整气体以外的气体使检测处理液的溶解氧浓度的氧浓度计的检测精度降低。
使在基板的处理中溶入处理液中的不需要气体在由供给容器回收处理液之前减少。因此,即使在供给容器内的处理液中含有向基板供给的处理液的情况下,也能够使由不需要气体引起的溶解氧浓度的测量误差减小至零或小的值,从而能够使处理液的实际的溶解氧浓度接近目标浓度。由此,即使在再利用溶解氧浓度被调整的处理液的情况下,也能够以极其稳定的品质处理基板。
在所述实施方式中,可以在所述基板处理方法中增加以下特征中的至少一个特征。
所述不需要气体减少工序包括脱气工序:所述脱气工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使溶入所述处理液中的总气体量减少。
根据该方法,在由供给容器回收处理液之前,在药液中不仅去除不需要气体,还去除不需要气体以外的气体。即,使溶入处理液溶中的全部气体减少,而与气体的种类无关。由此,由于减少溶入处理液中的总气体量,因此能够减少流入供给容器内的不需要气体。
所述不需要气体减少工序包括气体溶解工序,所述气体溶解工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,通过使所述浓度调整气体溶入所述处理液中,用所述浓度调整气体置换溶入所述处理液中的所述不需要气体。
根据该方法,向基板供给的处理液中供给浓度调整气体,浓度调整气体溶入处理液中。溶入处理液中的不需要气体通过供给浓度调整气体从处理液中排出,置换为浓度调整气体。由此,能够减少向供给容器内流入的不需要气体,从而能够使由不需要气体引起的溶解氧浓度的测量误差减少至零或小的值。
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器,所述不需要气体减少工序包括使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序。
根据该方法,不仅使不需要气体在配管内中流动的处理液中减少,而且使不需要气体在贮存于回收容器的处理液中减少。然后,从回收容器向供给容器回收处理液。容器与配管相比能够在一处保持更多的液体。因此,与在配管内流动的处理液中减少不需要气体的情况相比,能够在许多处理液中同时去除不需要气体。由此,能够高效地减少不需要气体。
所述不需要气体减少工序包括气体溶解工序,所述气体溶解工序通过向所述回收容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述回收容器内的所述处理液中。
根据该方法,向回收容器内供给浓度调整气体,浓度调整气体溶入回收容器内的处理液中。溶入处理液中的不需要气体通过供给浓度调整气体从处理液排出,置换成浓度调整气体。然后,从回收容器向供给容器回收处理液。在供给容器中也供给浓度调整气体,浓度调整气体溶入处理液中。因此,浓度调整气体不仅在供给容器中,还在回收容器中向处理液供给。
这样,处理液的溶解氧浓度在回收容器中进行调整,然后,在供给容器中进行调整。即,处理液的溶解氧浓度阶段性地进行调整。因此,与在一个容器内调整处理液的溶解氧浓度的情况相比,能够高精度地使处理液的溶解氧浓度与目标浓度接近。此外,即使在实际的溶解氧浓度和目标浓度之差大的情况下,也能够使处理液的溶解氧浓度与目标浓度接近。
所述处理液回收工序包括:上游回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入上游容器;下游回收工序,在所述上游容器内的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液从所述上游容器流入下游容器,所述不需要气体减少工序包括:脱气工序,使溶入所述上游容器内的所述处理液中的总气体量减少;气体溶解工序,通过向所述下游容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述下游容器内的所述处理液中。
根据该方法,向基板供给的处理液按照上游容器、下游容器和供给容器的顺序依次流入。在上游容器中,从处理液中去除含有不需要气体的全部气体。在下游容器中,用浓度调整气体置溶入换处理液中的不需要气体。因此,不需要气体的残留量极少,且调整溶解氧浓度的处理液返回到供给容器。因此,容易使供给容器内的处理液的溶解氧浓度在短时间内接近目标浓度。
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器中,所述基板处理方法还包括液温判定工序,所述液温判定工序判定所述供给容器内的所述处理液的温度是否为基准温度以下,所述不需要气体减少工序包括在所述液温判定工序中判定所述处理液的温度是所述基准温度以下时,使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序,所述处理液回收工序包括在所述液温判定工序中判定所述处理液的温度不是所述基准温度以下时,不使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少,而将所述回收容器内的所述处理液向所述供给容器输送的工序。
根据该方法,在处理液的温度是基准温度以下时,从回收容器内的处理液中去除不需要气体,从回收容器向供给容器输送去除不需要气体的处理液。另一方面,在处理液的温度高于基准温度时,不进行不需要气体的去除,从回收容器向供给容器输送没有减少不需要气体的处理液。即,根据处理液的温度判定在回收容器中是否进行不需要气体的去除。
处理液对基板的反应性通常随着处理液的温度上升而增强。若处理液的温度高,则温度的影响很大,从而可以忽略溶解氧浓度的变化对处理后的基板的品质带来的影响。该情况下,如精密地控制处理液的温度,则即使不进行不需要气体的去除,也能够以极其稳定的品质处理基板。由此,能够简化直到将向基板供给的处理液由供给容器回收为止的工序。
基准温度是高于室温,低于处理液的沸点的温度。供给容器内的处理液的温度是否为基准温度以下,可以基于检测处理液的温度的温度计的测量值进行判断,也可以基于加热或冷却处理液的温度调节器的设定温度进行判断。在设置有多个回收容器的情况下,可以在全部回收容器中省略不需要气体的去除,也可以仅在多个回收容器中的几个中省略不需要气体的去除。
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器中,所述基板处理方法还包括:不需要气体浓度测量工序,在将供给至所述基板的所述处理液从所述回收容器向所述供给容器输送之前,测量所述处理液中的所述不需要气体的浓度;浓度判定工序,判定在所述不需要气体浓度测量工序中测量出的所述不需要气体的浓度是否为基准浓度以上,所述不需要气体减少工序包括在所述浓度判定工序中判定所述不需要气体的浓度是所述基准浓度以上时,使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序,所述处理液回收工序包括在所述浓度判定工序中判定所述不需要气体的浓度不是所述基准浓度以上时,不使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少,而将所述回收容器内的所述处理液向所述供给容器输送的工序。
根据该方法,在处理液中的不需要气体的浓度是基准浓度以上时,从回收容器内的处理液中去除不需要气体,从回收容器向供给容器输送去除不需要气体的处理液。另一方面,在处理液中的不需要气体的浓度小于基准浓度时,不进行不需要气体的去除,从回收容器向供给容器输送没有减少不需要气体的处理液。即,根据不需要气体的浓度判断在回收容器中是否进行不需要气体的去除。
若处理液中的不需要气体的浓度低,则测量误差很小,从而可以忽略由不需要气体引起的溶解氧浓度的测量误差。该情况下,即使在回收的处理液中没有去除不需要气体,也能够向基板供给溶解氧浓度稳定的处理液。在设置有多个回收容器的情况下,可以在全部回收容器中省略不需要气体的去除,也可以在多个回收容器中的几个中省略不需要气体的去除。
所述处理液回收工序还包括:第一回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,不使所述处理液流入与第一上游容器并联连接的第二上游容器中,而使所述处理液流入所述第一上游容器中,第二回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,不使所述处理液流入所述第一上游容器中,而使所述处理液流入所述第二上游容器中,所述不需要气体减少工序包括:第一不需要气体减少工序,与所述第二回收工序并行且使所述不需要气体在所述第一上游容器内的所述处理液中减少;第二不需要气体减少工序,与所述第一回收工序并行且使所述不需要气体在所述第二上游容器内的所述处理液中减少。
根据该方法,由并联连接的第一上游容器和第二上游容器回收处理液。在由第一上游容器回收处理液时,停止由第二上游容器回收处理液。此时,在第二上游容器内的处理液中去除不需要气体。另一方面,在由第二上游容器回收处理液时,停止由第一上游容器回收处理液。此时,在第一上游容器内的处理液中去除不需要气体。因此,在处理液中去除不需要气体时,可以不停止向基板供给处理液。由此,能够防止基板处理装置的处理能力(每个单位时间的基板的处理张数)减小。
本发明的他的实施方式提供一种一种基板处理装置,其中,具备:供给容器,贮存处理液;氧浓度计,测量所述处理液的溶解氧浓度;溶解氧浓度调整单元,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据由所述氧浓度计测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;处理液供给单元,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;处理液回收单元,供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收;不需要气体减少单元,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在向所述基板供给所述处理液时溶入所述处理液中。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
在所述实施方式中,可以对所述基板处理装置增加以下特征中的至少一个特征。
所述不需要气体减少单元包括脱气装置,所述脱气装置在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使溶入所述处理液中的总气体量减少。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述不需要气体减少单元包括气体溶解单元,所述气体溶解单元在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,通过使所述浓度调整气体溶入所述处理液中,用所述浓度调整气体置换溶入所述处理液中的所述不需要气体。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,所述不需要气体减少单元使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述不需要气体减少单元包括气体溶解单元,所述气体溶解单元通过向所述回收容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述回收容器内的所述处理液中。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述处理液回收单元还包括:上游容器,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液;下游容器,在所述上游容器内的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,所述不需要气体减少单元包括:脱气装置,使溶入所述上游容器内的所述处理液中的总气体量减少;气体溶解单元,通过向所述下游容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述下游容器内的所述处理液中。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,所述基板处理装置还具备控制装置,所述控制装置设置有判定所述供给容器内的所述处理液的温度是否为基准温度以下的温度判定部,所述控制装置控制所述处理液回收单元和不需要气体减少单元,在所述控制装置判定所述处理液的温度是所述基准温度以下时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,在所述控制装置判定所述处理液的温度是所述基准温度以下时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中不减少所述不需要气体,使所述处理液回收单元向所述供给容器输送所述回收容器内的所述处理液。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,所述基板处理装置还具备:不需要气体浓度计,在从所述回收容器向所述供给容器输送供给至所述基板的所述处理液之前,测量所述处理液中的所述不需要气体的浓度;控制装置,设置有基于所述不需要气体浓度计的测量值判定所述不需要气体的浓度是否为基准浓度以上的浓度判定部,所述控制装置控制所述处理液回收单元和不需要气体减少单元,在所述控制装置判断所述不需要气体的浓度是所述基准浓度以上时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,在所述控制装置判定所述不需要气体的浓度不是所述基准浓度以上时,所述控制装置不使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,而使所述处理液回收单元向所述供给容器输送所述回收容器内的所述处理液。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
所述处理液回收单元还包括:第一上游容器,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前贮存所述处理液;第二上游容器,与所述第一上游容器并联连接,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前贮存所述处理液;回收切换阀,在第一回收状态和第二回收状态之间进行切换,在所述第一回收状态中不使供给至所述基板的所述处理液流入所述第二上游容器而流入所述第一上游容器中,在所述第二回收状态中不使供给至所述基板的所述处理液流入所述第一上游容器而流入所述第二上游容器中,所述不需要气体减少单元包括:第一不需要气体减少单元,使所述不需要气体在所述第一上游容器内的所述处理液中减少;第二不需要气体减少单元,使所述不需要气体在所述第二上游容器内的所述处理液中减少。根据该结构,能够带来与在上述的基板处理方法中所述的效果相同的效果。
通过下面参照附图说明的实施方式,明确本发明的上述或者其它目的、特征和效果。
附图说明
图1是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置的示意图。
图2是从侧方观察基板处理装置的示意图。
图3是从水平方向观察基板处理装置所具备的处理单元的内部的示意图。
图4是放大图3的一部分的放大图。
图5表示控制装置的硬件和功能区的框图。
图6是用于说明由基板处理装置执行的基板的处理的一例的工序图。
图7是表示药液供给单元、药液回收单元、浓度测量单元、溶解氧浓度变更单元的示意图。
图8是表示药液被供给至基板到被供给至基板的药液被回收至供给容器的期间的基板处理装置的动作的时序图。
图9是概要地表示图8所示的期间的药液的溶解氧浓度的随时间的变化的一例的时序图。
图10是本发明的第二实施方式的流程图,表示在判断是否去除上游容器中不需要气体时的流程。
图11是本发明的第三实施方式的流程图,表示在判断是否去除上游容器中不需要气体时的流程。
图12是表示本发明的第三实施方式的浓度测量单元的示意图。
图13是表示本发明的第四实施方式的药液回收单元的示意图。
具体实施方式
图1是从上方观察本发明的第一实施方式的基板处理装置1的示意图。
图2是从侧方观察基板处理装置1的示意图。
如图1所示,基板处理装置1是对半导体晶片等的圆板状的基板W一张一张地进行处理的单张式的装置。基板处理装置1具备:装载埠LP,保持用于收容基板W的容纳架C;多个处理单元2,用处理液、处理气体等的处理流体对从装载埠LP上的容纳架C搬运的基板W进行处理;搬运机械手,在装载埠LP上的容纳架C和处理单元2之间搬运基板W;控制装置3,控制基板处理装置1。
搬运机械手包括:分度器机械手IR,对装载埠LP上的容纳架C进行基板W的搬入和搬出;中央机械手CR,对多个处理单元2进行基板W的搬入和搬出。分度器机械手IR在装载埠LP和中央机械手CR之间搬运基板W,中央机械手CR在分度器机械手IR和处理单元2之间搬运基板W。分度器机械手IR和中央机械手CR包括支撑基板W的手部H1、H2。
基板处理装置1包括收容阀等的流体设备的多个(例如四个)流体箱FB。收容药液用的容器等的药液箱CC配置于基板处理装置1的外壁1a之外。药液箱CC可以配置于基板处理装置1的外壁1a的侧方,也可以配置于设置基板处理装置1的洁净室的下方(底下)。
多个处理单元2形成有在俯视下配置于中央机械手CR的周围的多个塔。图1表示了形成有四个塔的例子。如图2所示,各塔包括在上下方向上层叠的多个(例如三个)处理单元2。四个流体箱FB分别与四个塔相对应。药液箱CC内的药液经由任一个流体箱FB向与该流体箱FB相对应的塔所包括的全部的处理单元2供给。
图3是从水平方向观察基板处理装置1所具备的处理单元2的内部的示意图。图4是放大图3的一部分的放大图。图3表示升降机架32和遮挡部件33位于下位置的状态,图4表示升降机架32和遮挡部件33位于上位置的状态。
处理单元2包括:箱型的腔室4,具有内部空间;旋转卡盘10,在腔室4内一边将一张基板W保持为水平一边使基板W以通过基板W的中央部的铅垂的旋转轴线A1为中心旋转;筒状的处理杯23,以旋转轴线A1为中心包围旋转卡盘10。
腔室4包括:箱型的间隔壁6,设置有使基板W通过的搬入搬出口6b;闸门7,开闭搬入搬出口6b。腔室4还包括在间隔壁6的顶面开口的送风口6a的下方配置的整流板8。输送洁净空气(由过滤器过滤的空气)的FFU5(风扇过滤器单元)配置于送风口6a的上方。排出腔室4内的气体的排气管道9与处理杯23连接。送风口6a设置于腔室4的上端部,排气管道9配置于腔室4的下端部。排气管道9的一部分配置在腔室4之外。
整流板8将间隔壁6的内部空间划分为整流板8的上方的上空间Su和整流板8的下方的下空间SL。间隔壁6的顶面和整流板8的上表面之间的上空间Su是洁净空气扩散的扩散空间。整流板8的下面和间隔壁6的底面之间的下空间SL是进行基板W的处理的处理空间。旋转卡盘10、处理杯23配置于下空间SL。从间隔壁6的底面到整流板8的下表面的铅垂方向的距离大于从整流板8的上表面到间隔壁6的顶面的铅垂方向的距离。
FFU5经由送风口6a向上空间Su输送洁净空气。供给至上空间Su的洁净空气与整流板8碰撞在上空间Su中扩散。上空间Su内的洁净空气通过在上下方向上贯通整流板8的多个贯通孔,从整流板8的整个区域向下方流动。供给至下空间SL的洁净空气被吸入处理杯23内,经由排气管道9从腔室4的下端部排出。由此,从整流板8向下方流动的均匀的洁净空气的下降流(downflow)在下空间SL中形成。基板W的处理在形成有洁净空气的下降流的状态下进行。
旋转卡盘10包括:圆板状的旋转基座12,保持为水平的姿势;多个卡盘销11,在旋转基座12的上方将基板W保持为水平的姿势;旋转轴13,从旋转基座12的中央部向下方延伸;旋转马达14,通过使旋转轴13旋转以使旋转基座12和多个卡盘销11旋转。旋转卡盘10并不局限于使多个卡盘销11与基板W的外周面接触的挟持式的卡盘,可以是通过使非器件形成面即基板W的背面(下表面)吸附于旋转基座12的上表面12u以使基板W保持为水平的真空式的卡盘。
旋转基座12包括配置于基板W的下方的上表面12u。旋转基座12的上表面12u与基板W的下表面平行。旋转基座12的上表面12u是与基板W的下表面相对的相对面。旋转基座12的上表面12u是以旋转轴线A1为中心的圆环状。旋转基座12的上表面12u的外径大于基板W的外径。卡盘销11从旋转基座12的上表面12u的外周部向上方突出。卡盘销11保持于旋转基座12。基板W由多个卡盘销11以基板W的下表面从旋转基座12的上表面12u离开的状态保持。
处理单元2包括向基板W的下表面中央部喷出处理液的下面喷嘴15。下面喷嘴15包括:喷嘴圆板部,配置在旋转基座12的上表面12u和基板W的下表面之间;喷嘴筒状部,从喷嘴圆板部向下方延伸。下面喷嘴15的液喷出口15p在喷嘴圆板部的上表面中央部开口。在基板W由旋转卡盘10保持的状态下,下面喷嘴15的液喷出口15p与基板W的下表面中央部在上下方向上相对。
基板处理装置1包括:下冲洗液配管16,向下面喷嘴15引导冲洗液;下冲洗液阀17,在下冲洗液配管16上安装。若打开下冲洗液阀17,则由下冲洗液配管16引导的冲洗液从下面喷嘴15向上方喷出,向基板W的下表面中央部供给。向下面喷嘴15供给的冲洗液是纯水(去离子水:DIW(Deionized Water))。向下面喷嘴15供给的冲洗液并不局限于纯水,可以是IPA(异丙醇)、碳酸水、电解离子水、含氢水、臭氧水和稀释浓度(例如,1~100ppm左右)的盐酸水中的任一种液体。
虽未图示,下冲洗液阀17包括:阀主体,设置有液体流动的内部流路和包围内部流路的环状的阀体;阀芯,能够对阀体移动;致动器,能够使阀芯在阀芯与阀体接触的关闭位置和阀芯从阀体离开的打开位置之间移动。关于其他阀也相同。致动器可以是空压致动器或电动致动器,也可以是这些以外的致动器。控制装置3通过控制致动器来开闭下冲洗液阀17。
下面喷嘴15的外周面和旋转基座12的内周面形成在上下方向上延伸的下筒状通路19。下筒状通路19包括在旋转基座12的上表面12u的中央部开口的下中央开口18。下中央开口18配置于下面喷嘴15的喷嘴圆板部的下方。基板处理装置1包括:下气体配管20,引导经由下筒状通路19向下中央开口18供给的非活性气体;下气体阀21,在下气体配管20上安装;下气体流量调整阀22,变更从下气体配管20向下筒状通路19供给的非活性气体的流量。
从下气体配管20向下筒状通路19供给的非活性气体是氮气。非活性气体并不局限于氮气,可以是氦气、氩气等的他的非活性气体。这些非活性气体是具有比空气中的氧气浓度(大约21vol%)低的氧气浓度的低氧气。
若打开下气体阀21,从下气体配管20向下筒状通路19供给的氮气以与下气体流量调整阀22的开度相对应的流量从下中央开口18向上方喷出。然后,氮气在基板W的下表面和旋转基座12的上表面12u之间朝向所有方向放射状地流动。由此,基板W和旋转基座12之间的空间被氮气充满,从而降低环境气体中的氧气浓度减少。基板W和旋转基座12之间的空间的氧气浓度根据下气体阀21和下气体流量调整阀22的开度变更。
处理杯23包括:多个挡板25,接收从基板W向外排出的液体;多个杯26,接收由多个挡板25向下方引导的液体;圆筒状的外壁构件24,包围多个挡板25和多个杯26。图3表示设置有两个挡板25和两个杯26的例子。
挡板25包括:圆筒状的挡板筒状部25b,包围旋转卡盘10;圆环状的挡板顶部25a,从挡板筒状部25b的上端部朝向旋转轴线A1斜向上延伸。多个挡板顶部25a在上下方向上重叠,多个挡板筒状部25b配置成同心圆状。多个杯26分别配置于多个挡板筒状部25b的下方。杯26形成有向上开口的环状的受液槽。
处理单元2包括使多个挡板25单独地升降的挡板升降单元27。挡板升降单元27使挡板25位于上位置到下位置的任意的位置。上位置是挡板25的上端25u比由旋转卡盘10保持的基板W配置的保持位置配置于上方的位置。下位置是挡板25的上端25u比保持位置配置于下方的位置。挡板顶部25a的圆环状的上端相当于挡板25的上端25u。挡板25的上端25u在俯视下包围基板W和旋转基座12。
若在旋转卡盘10使基板W旋转的状态下,向基板W供给处理液,则向基板W供给的处理液被甩向基板W的周围。在向基板W供给处理液时,至少一个挡板25的上端25u配置于比基板W更靠上方的位置。因此,向基板W的周围排出的药液、冲洗液等的处理液由一个挡板25接收,向与该挡板25相对应的杯26引导。
如图4所示,处理单元2包括:升降机架32,配置于旋转卡盘10的上方;遮挡部件33,悬挂于升降机架32;中心喷嘴45,插入遮挡部件33;遮挡部件升降单元31,通过使升降机架32升降以使遮挡部件33和中心喷嘴45升降。升降机架32、遮挡部件33和中心喷嘴45配置于整流板8的下方。
遮挡部件33包括:圆板部36,配置于旋转卡盘10的上方;筒状部37,从圆板部36的外周部向下方延伸。遮挡部件33包括向上凹陷的杯状的内表面。遮挡部件33的内表面包括圆板部36的下表面36L和筒状部37的内周面37i。以下,有时将圆板部36的下表面36L称为遮挡部件33的下表面36L。
圆板部36的下表面36L是与基板W的上表面相对的相对面。圆板部36的下表面36L与基板W的上表面平行。筒状部37的内周面37i从圆板部36的下表面36L的外周缘向下方延伸。筒状部37的内径随着靠近筒状部37的内周面37i的下端逐渐増加。筒状部37的内周面37i的下端的内径大于基板W的直径。筒状部37的内周面37i的下端的内径可以大于旋转基座12的外径。若遮挡部件33配置于后述的下位置(图3所示的位置),则基板W被筒状部37的内周面37i包围。
圆板部36的下表面36L是以旋转轴线A1为中心的圆环状。圆板部36的下表面36L的内周缘形成有在圆板部36的下表面36L的中央部开口的上中央开口38。遮挡部件33的内周面形成有从上中央开口38向上方延伸的贯通孔。遮挡部件33的贯通孔在上下方向上贯通遮挡部件33。中心喷嘴45插入遮挡部件33的贯通孔。中心喷嘴45的下端的外径小于上中央开口38的直径。
遮挡部件33的内周面与中心喷嘴45的外周面同轴。遮挡部件33的内周面在径向(与旋转轴线A1正交的方向)上隔开间隔包围中心喷嘴45的外周面。遮挡部件33的内周面和中心喷嘴45的外周面形成在上下方向上延伸的上筒状通路39。中心喷嘴45从升降机架32和遮挡部件33向上方突出。在遮挡部件33悬挂于升降机架32时,中心喷嘴45的下端配置于比圆板部36的下表面36L更靠上方的位置。药液、冲洗液等的处理液从中心喷嘴45的下端向下方喷出。
遮挡部件33包括:筒状的连接部35,从圆板部36向上方延伸;环状的凸缘部34,从连接部35的上端部向外延伸。凸缘部34配置于比遮挡部件33的圆板部36和筒状部37更靠上方的位置。凸缘部34与圆板部36平行。凸缘部34的外径小于筒状部37的外径。凸缘部34由后述的升降机架32的下板32L支撑。
升降机架32包括:上板32u,位于遮挡部件33的凸缘部34的上方;侧环32s,从上板32u向下方延伸,包围凸缘部34;环状的下板32L,从侧环32s的下端部向内延伸,位于遮挡部件33的凸缘部34的下方。凸缘部34的外周部配置在上板32u和下板32L之间。凸缘部34的外周部能够在上板32u和下板32L之间上下移动。
升降机架32和遮挡部件33包括定位突起41和定位孔42,定位突起41和定位孔42在遮挡部件33由升降机架32支撑的状态下,限制升降机架32和遮挡部件33在周向(旋转轴线A1周围的方向)上相对移动。图3表示多个定位突起41设置于下板32L,多个定位孔42设置于凸缘部34的例子。也可以定位突起41设置于凸缘部34,定位孔42设置于下板32L。
多个定位突起41配置于具有在旋转轴线A1上配置的中心的圆上。相同地,多个定位孔42配置于具有在旋转轴线A1上配置的中心的圆上。多个定位孔42在轴向上以与多个定位突起41相同的规则排列。从下板32L的上表面向上方突出的定位突起41插入至从凸缘部34的下表面向上方延伸的定位孔42。由此,限制遮挡部件33相对于升降机架32在周向上移动。
遮挡部件33包括从遮挡部件33的内表面向下方突出的多个上支撑部43。旋转卡盘10包括分别支撑多个上支撑部43的多个下支撑部44。多个上支撑部43被遮挡部件33的筒状部37包围。上支撑部43的下端配置于比筒状部37的下端更靠上方的位置。从旋转轴线A1到上支撑部43的径向的距离大于基板W的半径。相同地,从旋转轴线A1到下支撑部44的径向的距离大于基板W的半径。下支撑部44从旋转基座12的上表面12u向上方突出。下支撑部44配置于比卡盘销11更靠外侧的位置。
多个上支撑部43配置于具有在旋转轴线A1上配置的中心的圆上。相同地,多个下支撑部44配置于具有在旋转轴线A1上配置的中心的圆上。多个下支撑部44在周向上以与多个上支撑部43相同的规则排列。多个下支撑部44与旋转基座12一同以旋转轴线A1为中心旋转。旋转基座12的旋转角通过旋转马达14来变更。若旋转基座12配置于基准旋转角,则俯视时多个上支撑部43分别与多个下支撑部44重叠。
遮挡部件升降单元31与升降机架32连接。若在遮挡部件33的凸缘部34由升降机架32的下板32L支撑的状态下,遮挡部件升降单元31使升降机架32下降,则遮挡部件33也下降。若在将旋转基座12配置于俯视下多个下支撑部44分别与多个上支撑部43重叠的基准旋转角的状态下,遮挡部件升降单元31使遮挡部件33下降,则上支撑部43的下端部与下支撑部44的上端部接触。由此,多个上支撑部43分别由多个下支撑部44支撑。
若在遮挡部件33的上支撑部43与旋转卡盘10的下支撑部44接触之后,遮挡部件升降单元31使升降机架32下降,则升降机架32的下板32L相对于遮挡部件33的凸缘部34向下方移动。由此,下板32L从凸缘部34离开,从而定位突起41从定位孔42脱离。而且,由于升降机架32和中心喷嘴45相对于遮挡部件33向下方移动,因此中心喷嘴45的下端和遮挡部件33的圆板部36的下表面36L之间的高低差减少。此时,升降机架32配置于遮挡部件33的凸缘部34与升降机架32的上板32u不接触的高度(后述的下位置)。
遮挡部件升降单元31使升降机架32位于从上位置(图4所示的位置)到下位置(图3所示的位置)的任意的位置。上位置是定位突起41插入至定位孔42,遮挡部件33的凸缘部34与升降机架32的下板32L接触的位置。即,上位置是遮挡部件33悬挂于升降机架32的位置。下位置是下板32L从凸缘部34离开,定位突起41脱离定位孔42的位置。即,下位置是升降机架32和遮挡部件33的连接被解除,遮挡部件33与升降机架32的任何部分都不接触的位置。
若使升降机架32和遮挡部件33向下位置移动,则遮挡部件33的筒状部37的下端配置于比基板W的下表面更靠下方的位置,基板W的上表面和遮挡部件33的下表面36L之间的空间被遮挡部件33的筒状部37包围。因此,基板W的上表面和遮挡部件33的下表面36L之间的空间不仅将遮挡部件33的上方的环境气体遮挡,还将遮挡部件33的周围的环境气体遮挡。由此,能够提高基板W的上表面和遮挡部件33的下表面36L之间的空间的密闭度。
而且,若使升降机架32和遮挡部件33配置于下位置,则即使使遮挡部件33相对于升降机架32以旋转轴线A1为中心旋转,遮挡部件33也不会与升降机架32冲突。若遮挡部件33的上支撑部43由旋转卡盘10的下支撑部44支撑,则上支撑部43和下支撑部44啮合,从而在周向上的上支撑部43和下支撑部44的相对移动被限制。该状态下,若旋转马达14旋转,则旋转马达14的扭矩经由上支撑部43和下支撑部44传递至遮挡部件33。由此,遮挡部件33在升降机架32和中心喷嘴45静止的状态下,向与旋转基座12相同的方向以相同的速度旋转。
中心喷嘴45包括:多个液喷出口,喷出液体;气体喷出口,喷出气体。多个液喷出口包括:第一药液喷出口46,喷出第一药液;第二药液喷出口47,喷出第二药液;上冲洗液喷出口48,喷出冲洗液。气体喷出口是喷出非活性气体的上气体喷出口49。第一药液喷出口46、第二药液喷出口47和上冲洗液喷出口48在中心喷嘴45的下端开口。上气体喷出口49在中心喷嘴45的外周面开口。
第一药液和第二药液是包括例如硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、乙酸、氨水、双氧水、有机酸(例如柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如TMAH:四甲基氢氧化铵等)、无机碱(例如NaOH:氢氧化钠等)、表面活性剂和防腐蚀剂中的至少一种的液体。硫酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、磷酸、乙酸、氨水、双氧水、柠檬酸、草酸、无机碱和TMAH是蚀刻液。
第一药液和第二药液可以是相同种类的药液,也可以是彼此不同种类的药液。图3等表示了第一药液是DHF(稀释氢氟酸),第二药液是TMAH的例子。此外,图3等表示了向中心喷嘴45供给的冲洗液是纯水,向中心喷嘴45供给的非活性气体是氮气的例子。向中心喷嘴45供给的冲洗液可以是纯水以外的冲洗液。向中心喷嘴45供给的非活性气体可以是氮气以外的非活性气体。
基板处理装置1具备:第一药液配管50,向中心喷嘴45引导第一药液;第一药液阀51,在第一药液配管50上安装;第二药液配管52,向中心喷嘴45引导第二药液;第二药液阀53,在第二药液配管52上安装;上冲洗液配管54,向中心喷嘴45引导冲洗液;上冲洗液阀55,在上冲洗液配管54上安装。基板处理装置1还具备:上气体配管56,向中心喷嘴45引导气体;上气体阀57,在上气体配管56上安装;上气体流量调整阀58,变更从上气体配管56向中心喷嘴45供给的气体的流量。
若打开第一药液阀51,则第一药液供给至中心喷嘴45,从在中心喷嘴45的下端开口的第一药液喷出口46向下方喷出。若打开第二药液阀53,则第二药液供给至中心喷嘴45,从在中心喷嘴45的下端开口的第二药液喷出口47向下方喷出。若打开上冲洗液阀55,则冲洗液供给至中心喷嘴45,从在中心喷嘴45的下端开口的上冲洗液喷出口48向下方喷出。由此,向基板W的上表面供给药液或冲洗液。
若打开上气体阀57,则由上气体配管56引导的氮气以与上气体流量调整阀58的开度相对应的流量向中心喷嘴45供给,从在中心喷嘴45的外周面开口的上气体喷出口49向斜下方喷出。然后,氮气一边在上筒状通路39内向周向流动,一边在上筒状通路39内向下方流动。到达上筒状通路39的下端的氮气从上筒状通路39的下端向下方流出。然后,氮气在基板W的上表面和遮挡部件33的下表面36L之间的空间向所有方向放射状地流动。由此,基板W和遮挡部件33之间的空间被氮气充满,从而环境气体中的氧气浓度减少。基板W和遮挡部件33之间的空间的氧气浓度根据上气体阀57和上气体流量调整阀58的开度变更。
图5是表示控制装置3的硬件和功能区的框图。在第二实施方式和第三实施方式中说明图5所示的温度判定部121和浓度判定部122。温度判定部121和浓度判定部122是由CPU62执行安装于控制装置3的程序来实现的功能区。
控制装置3包括计算机主体61和连接于计算机主体61的周边装置64的计算机。计算机主体61包括:CPU62(central processing unit:中央处理装置),执行各种命令;主存储装置63,存储信息。周边装置64包括:辅助存储装置65,存储程序P等的信息;读取装置66,从可移动介质M读取信息;通信装置67,与主计算机等的其他装置进行通信。
控制装置3与输入装置68和显示装置69连接。输入装置68用于在用户、维护担当者等的操作者向基板处理装置1输入信息时进行操作。信息显示于显示装置69的画面。输入装置68可以是键盘、指示器件和触摸面板中的一种装置,也可以是这些以外的装置。也可以在基板处理装置1设置兼做输入装置68和显示装置69的触摸面板显示器。
CPU62执行存储于辅助存储装置65的程序P。辅助存储装置65内的程序P可以是预先安装于控制装置3的程序,也可以是通过读取装置66从可移动介质M向辅助存储装置65传输的程序,也可以是从主计算机等的外部装置通过通信装置67向辅助存储装置65传输的程序。
辅助存储装置65和可移动介质M是即使在没有供给电力时也能够保持存储的非易失性存储器。辅助存储装置65是例如硬盘驱动器等的磁存储装置。可移动介质M是例如小型磁盘等的光盘或存储器卡等的半导体存储器。可移动介质M是存储有程序P的计算机可读存储介质的一例。
辅助存储装置65存储有多个规程。规程是规定基板W的处理内容、处理条件和处理顺序的信息。多个规程在基板W的处理内容、处理条件和处理顺序中的至少一个上彼此不同。控制装置3控制基板处理装置1,使得根据由主计算机指定的规程处理基板W。以下的各工序通过控制装置3控制基板处理装置1来执行。换言之,控制装置3以执行以下各工序的方式被编程。
图6是用于说明由基板处理装置1执行的基板W的处理的一例的工序图。以下,参照图1~图4和图6。
基板W的处理的具体例是向露出多晶硅膜的基板W(硅晶片)的表面供给蚀刻液的一例即TMAH来时刻多晶硅膜的蚀刻处理。蚀刻的对象可以是多晶硅膜以外的薄膜、基板W本身(硅晶片)。此外,可以执行蚀刻以外的处理。
在由基板处理装置1处理基板W时,执行向腔室4内搬入基板W的搬入工序(图6的步骤S1)。
具体来说,在升降机架32和遮挡部件33位于上位置,全部的挡板25位于下位置的状态下,中央机械手CR一边用手部H1支撑基板W,一边使手部H1进入腔室4内。然后,中央机械手CR将手部H1上的基板W以基板W的表面向上的状态放置于多个卡盘销11上。然后,多个卡盘销11按压于基板W的外周面来把持基板W。中央机械手CR将基板W放置于旋转卡盘10上之后,使手部H1从腔室4的内部退避。
接着,打开上气体阀57和下气体阀21,遮挡部件33的上中央开口38和旋转基座12的下中央开口18开始喷出氮气。由此,与基板W接触的环境气体中的氧气浓度减少。而且,遮挡部件升降单元31使升降机架32从上位置向下位置下降,挡板升降单元27使任一挡板25从下位置向上位置上升。此时,旋转基座12保持于在俯视下多个上支撑部43分别与多个下支撑部44重叠的基准旋转角。因此,遮挡部件33的上支撑部43由旋转基座12的下支撑部44支撑,遮挡部件33从升降机架32离开。然后,驱动旋转马达14,开始旋转基板W(图6的步骤S2)。
接着,进行向基板W的上表面供给第一药液的一例即DHF的第一药液供给工序(图6的步骤S3)。
具体来说,在遮挡部件33位于下位置的状态下打开第一药液阀51,中心喷嘴45开始喷出DHF。从中心喷嘴45喷出的DHF着落到基板W的上表面中央部之后,沿着旋转的基板W的上表面向外流动。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的DHF的液膜,向基板W的上表面整个区域供给DHF。若从打开第一药液阀51经过规定时间,则关闭第一药液阀51,停止喷出DHF。
接着,进行向基板W的上表面供给冲洗液的一例即纯水的第一冲洗液供给工序(图6的步骤S4)。
具体来说,在遮挡部件33位于下位置的状态下打开上冲洗液阀55,中心喷嘴45开始喷出纯水。着落到基板W的上表面中央部的纯水沿着旋转的基板W的上表面向外流动。基板W上的DHF被从中心喷嘴45喷出的纯水冲洗。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的纯水的液膜。若从打开上冲洗液阀55经过规定时间,则关闭上冲洗液阀55,停止喷出纯水。
接着,进行向基板W的上表面供给第二药液的一例即TMAH的第二药液供给工序(图6的步骤S5)。
具体来说,在遮挡部件33位于下位置的状态下打开第二药液阀53,中心喷嘴45开始喷出TMAH。在开始喷出TMAH之前,挡板升降单元27可以使至少一个挡板25在铅垂方向上移动,用于切换接收从基板W排出的液体的挡板25。着落到基板W的上表面中央部的TMAH沿着旋转的基板W的上表面向外流动。基板W上的纯水被从中心喷嘴45喷出的TMAH置换。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的TMAH的液膜。若从打开第二药液阀53经过规定时间,则关闭第二药液阀53,停止喷出TMAH。
接着,进行向基板W的上表面供给冲洗液的一例即纯水的第二冲洗液供给工序(图6的步骤S6)。
具体来说,在遮挡部件33位于下位置的状态下打开上冲洗液阀55,中心喷嘴45开始喷出纯水。着落到基板W的上表面中央部的纯水沿着旋转的基板W的上表面向外流动。基板W上的TMAH被从中心喷嘴45喷出的纯水冲洗。由此,形成覆盖基板W的上表面整个区域的纯水的液膜。若从打开上冲洗液阀55经过规定时间,则关闭上冲洗液阀55,停止喷出纯水。
接着,进行借助基板W的旋转使基板W干燥的干燥工序(图6的步骤S7)。
具体来说,在遮挡部件33位于下位置的状态下旋转马达14使基板W向旋转方向加速,使基板W以比从第一药液供给工序到第二冲洗液供给工序的期间的基板W的转速大的高转速(例如数千rpm)旋转。由此,从基板W去除液体,使基板W干燥。若从基板W高速旋转开始经过规定时间,则旋转马达14停止旋转。此时,旋转马达14使旋转基座12停止于基准旋转角。由此,基板W停止旋转(图6的步骤S8)。
接着,进行将基板W从腔室4搬出的搬出工序(图6的步骤S9)。
具体来说,遮挡部件升降单元31使升降机架32上升至上位置,挡板升降单元27使全部的挡板25下降至下位置。而且,关闭上气体阀57和下气体阀21,遮挡部件33的上中央开口38和旋转基座12的下中央开口18停止喷出氮气。然后,中央机械手CR使手部H1进入腔室4内。中央机械手CR在多个卡盘销11解除基板W的把持之后,用手部H1支撑旋转卡盘10上的基板W。然后,中央机械手CR一边用手部H1支撑基板W,一边使手部H1从腔室4的内部退避。由此,从腔室4搬出处理完的基板W。
图7是表示药液供给单元71、药液回收单元81、浓度测量单元95、溶解氧浓度变更单元的示意图。在图7中,用一点划线表示药液箱CC。在图7中配置于用一点划线包围的区域的构件配置于药液箱CC内。在以下的说明中,将第二药液简称为药液。
基板处理装置1具备:药液供给单元71,向基板W供给药液;药液回收单元81,向药液供给单元71回收向基板W供给的药液。中心喷嘴45、第二药液配管52和第二药液阀53包括于药液供给单元71。基板处理装置1还包括:浓度测量单元95,测量在药液中溶入的气体的浓度;溶解氧浓度变更单元(气体溶解装置101和脱气装置85),变更药液的溶解氧浓度。
药液供给单元71包括:供给容器72,贮存向基板W供给的药液;液面传感器73,检测供给容器72内的药液的量。药液供给单元71还包括:循环配管74,形成使供给容器72内的药液循环的环状的循环路;泵75,向循环配管74输送供给容器72内的药液;过滤器76,从在循环路中流动的药液中去除颗粒等的异物。
循环配管74的上游端和下游端与供给容器72连接。泵75和过滤器76安装于循环配管74。药液利用泵75从供给容器72向循环配管74的上游端输送,从循环配管74的下游端返回供给容器72。由此,供给容器72内的药液在循环路中循环。第二药液配管52的上游端与循环配管74连接。若打开第二药液阀53,则在循环配管74内流动的药液的一部分经由第二药液配管52向中心喷嘴45供给。
药液供给单元71可以包括:温度调节器77,利用药液的加热或冷却变更供给容器72内的药液的温度;温度计78,利用温度调节器77测量温度被调节的药液的温度。温度调节器77和温度计78安装于循环配管74。温度调节器77的温度基于温度计78的测量值来变更。由此,将供给容器72内的药液的温度维持为设定温度。
图7表示温度调节器77是以比室温(例如20~30℃)高的温度加热液体的加热器,温度计78测量循环配管74内的药液的温度的例子。温度调节器77可以是以比室温低的温度冷却液体的冷却器,也可以具有加热和冷却的功能。此外,温度调节器77可以配置于供给容器72内。温度计78可以测量供给容器72内的药液的温度。
药液回收单元81包括:上游容器84,贮存从处理单元2回收的药液;下游容器89,贮存从上游容器84回收的药液。药液回收单元81还包括:上游配管82,从处理单元2向上游容器84引导药液;中间配管87,从上游容器84向下游容器89引导药液;下游配管90,从下游容器89向供给容器72引导药液。上游容器84和下游容器89是暂时贮存从处理单元2向供给容器72回收的药液的回收容器。
图7表示上游容器84配置于处理单元2的下方,下游容器89配置于药液箱CC的中的例子。上游容器84可以配置于基板处理装置1的外壁1a(参照图1)内,也可以配置于基板处理装置1的外壁1a之外。此外,上游容器84可以经由上游配管82与多个处理单元2连接,也可以经由上游配管82仅与一个处理单元2连接。前者的情况下,上游容器84可以仅与相同塔所包括的全部的处理单元2连接,也可以与基板处理装置1所包括的全部的处理单元2连接。
上游配管82的上游端与处理杯23中的一个杯26连接。上游配管82的下游端与上游容器84连接。中间配管87的上游端与上游容器84连接。中间配管87的下游端与下游容器89连接。药液回收单元81包括:上游阀83,开闭上游配管82的内部;上游泵88,通过中间配管87向下游容器89输送上游容器84内的药液。
向基板W供给的药液从与上游配管82连接的杯26向上游配管82流动。在打开上游阀83时,杯26内的药液通过上游配管82流入上游容器84内。在关闭上游阀83时,从杯26流入上游配管82的药液被上游阀83阻挡。上游容器84内的药液由上游泵88从上游容器84向中间配管87输送,流入下游容器89。由此,上游容器84内的药液通过中间配管87由下游容器89回收。
下游容器89与下游配管90的上游端连接。下游配管90的下游端与供给容器72连接。药液回收单元81包括开闭下游配管90的内部的下游阀93。药液回收单元81还包括;下游泵91,通过下游配管90向供给容器72输送下游容器89内的药液;下游过滤器92,从在下游配管90内流动的药液中去除异物;回流配管94,将下游配管90内的药液向下游容器89引导。
下游泵91和下游过滤器92安装于下游配管90。回流配管94的上游端与下游配管90连接。回流配管94的下游端与下游容器89连接。下游泵91和下游过滤器92配置于下游阀93的上游。相同地,回流配管94的上游端配置于下游阀93的上游。回流配管94的上游端配置于下游泵91的下游。
在打开下游阀93时,由下游泵91从下游容器89向下游配管90输送的药液的一部分通过下游配管90向供给容器72供给,残余的药液通过回流配管94返回到下游容器89。在打开下游阀93时,由下游泵91从下游容器89向下游配管90输送的药液的全部通过回流配管94返回到下游容器89。因此,在关闭下游阀93时,下游容器89内的药液在由下游配管90和回流配管94所形成的环状的循环路中循环。
浓度测量单元95包括:第一氧浓度计96,测量供给容器72内的药液的溶解氧浓度;第二氧浓度计98,测量下游容器89内的药液的溶解氧浓度。图7表示了第一氧浓度计96和第二氧浓度计98在供给容器72和下游容器89之外测量药液的溶解氧浓度的例子。在该例中,浓度测量单元95包括:第一测量配管97,引导从供给容器72送出的药液;第二测量配管99,引导从下游容器89送出的药液。第一氧浓度计96可以在测量供给容器72中测量药液的溶解氧浓度。相同地,第二氧浓度计98可以在下游容器89中测量药液的溶解氧浓度。
第一氧浓度计96安装于第一测量配管97。第二氧浓度计98安装于第二测量配管99。第一氧浓度计96和第二氧浓度计98可以分别安装于循环配管74和下游配管90。该情况下,可以省略第一测量配管97和第二测量配管99。第一测量配管97的上游端与过滤器76连接。第二测量配管99的上游端在下游阀93的上游的位置与下游配管90连接。第一测量配管97和第二测量配管99的下游端与排液管容器100连接。第一测量配管97的上游端可以与循环配管74连接。第二测量配管99的上游端可以与下游过滤器92连接。
溶解氧浓度变更单元包括:气体溶解装置101,使含有非活性气体的浓度调整气体溶入药液;脱气装置85,去除药液的溶解气体。浓度调整气体是非活性气体的浓度比空气中的氮气的浓度(大约78vol%)高的气体。浓度调整气体可以是非活性气体,也可以是非活性气体和非活性气体以外的气体的混合气体。以下,说明浓度调整气体是氮气或氮气与空气的混合气体的例子。
气体溶解装置101包括:第一气体供给配管102,通过在供给容器72内喷出气体以使气体溶入供给容器72内的药液;第二气体供给配管109,通过在下游容器89内喷出气体以使气体溶入下游容器89内的药液。第一气体供给配管102的第一气体喷出口102p配置于供给容器72内的药液中。第二气体供给配管109的第二气体喷出口109p配置于下游容器89内的药液中。若第一气体喷出口102p在供给容器72内,则第一气体喷出口102p可以配置于液面(供给容器72内的药液的表面)的上方。关于第二气体喷出口109p也相同。
气体溶解装置101包括:第一非活性气体配管103,向第一气体供给配管102引导非活性气体;第一非活性气体阀104,在使非活性气体从第一非活性气体配管103向第一气体供给配管102流动的打开状态和将非活性气体阻挡于第一非活性气体配管103的关闭状态之间进行开闭;第一非活性气体流量调整阀105,变更从第一非活性气体配管103向第一气体供给配管102供给的非活性气体的流量。
相同地,气体溶解装置101包括:第二非活性气体配管110,向第二气体供给配管109引导非活性气体;第二非活性气体阀111,在使非活性气体从第二非活性气体配管110向第二气体供给配管109流动的打开状态和将非活性气体阻挡于第二非活性气体配管110的关闭状态之间进行开闭;第二非活性气体流量调整阀112,变更从第二非活性气体配管110向第二气体供给配管109供给的非活性气体的流量。
气体溶解装置101除了第一非活性气体配管103等之外,还可以包括:第一含氧气配管106,向第一气体供给配管102引导洁净空气等的含有氧气的含氧气;第一含氧气阀107,在使含氧气从第一含氧气配管106向第一气体供给配管102流动的打开状态和将含氧气阻挡于第一含氧气配管106的关闭状态之间进行开闭;第一含氧气流量调整阀108,变更从第一含氧气配管106向第一气体供给配管102供给的含氧气的流量。
相同地,气体溶解装置101除了第二非活性气体配管110等之外,还可以包括:第二含氧气配管113,向第二气体供给配管109引导洁净空气等的含氧的含氧气;第二含氧气阀114,在使含氧气从第二含氧气配管113向第二气体供给配管109流动的打开状态和将含氧气阻挡于第二含氧气配管113的关闭状态之间进行开闭;第二含氧气流量调整阀115,变更从第二含氧气配管113向第二气体供给配管109供给的含氧气的流量。
若打开第一非活性气体阀104,即,若第一非活性气体阀104从关闭状态切换至打开状态,则非活性气体的一例即氮气以与第一非活性气体流量调整阀105的开度相对应的流量从第一气体喷出口102p喷出。由此,在供给容器72内的药液中形成多个气泡,使氮气溶入供给容器72内的药液中。此时,溶解氧气从药液中排出,从而降低药液的溶解氧浓度。供给容器72内的药液的溶解氧浓度通过变更从第一气体喷出口102p喷出的氮气的流量来进行变更。
若打开第一含氧气阀107,则含氧气的一例即空气以与第一含氧气流量调整阀108的开度相对应的流量从第一气体喷出口102p喷出。由此,在供给容器72内的药液中形成多个气泡,使空气溶入供给容器72内的药液中。相对于空气的体积的大约21%是氧气,氮气不含氧气或仅含有极微量的氧气。因此,与不向供给容器72内供给空气的情况相比,能够在短时间内使供给容器72内的药液的溶解氧浓度上升。
相同地,若打开第二非活性气体阀111,则向下游容器89中供给氮气,使氮气溶入下游容器89内的药液中。若打开第二含氧气阀114,则向下游容器89中供给空气,使空气溶入下游容器89内的药液中。由此,调整下游容器89内的药液的溶解氧浓度。下游容器89内的药液的溶解氧浓度根据第二非活性气体流量调整阀112和第二含氧气流量调整阀115的开度进行变更。
控制装置3可以始终向供给容器72中供给浓度调整气体(氮气或氮气与空气的混合气体),也可以仅在需要供给时向供给容器72中供给浓度调整气体。相同地,控制装置3可以始终向下游容器89中供给浓度调整气体,也可以仅在需要时向下游容器89中供给浓度调整气体。控制装置3基于第一氧浓度计96的测量值变更浓度调整气体的流量和组成,从而将供给容器72内的药液的溶解氧浓度维持于最终目标浓度范围内的值。控制装置3也可以基于第二氧浓度计98的测量值变更浓度调整气体的流量和组成,从而将下游容器89内的药液的溶解氧浓度维持于中间目标浓度范围内的值。
若向供给容器72内供给浓度调整气体,则供给容器72内的气压上升。相同地,若向下游容器89内供给浓度调整气体,则下游容器89内的气压上升。若供给容器72内的气压高于上限压力,则供给容器72内的气体通过安全阀116排出。相同地,若下游容器89内的气压高于上限压力,则下游容器89内的气体通过安全阀116排出。由此,将供给容器72和下游容器89内的气压维持于上限压力以下。
溶解氧浓度变更单元的脱气装置85是产生超音波振动的超音波产生器。超音波产生器配置于上游容器84内,与上游容器84内的药液接触。若超音波产生器产生超音波振动,则在上游容器84内的药液中产生气泡。该气泡从药液的表面(液面)向上游容器84内的空间放出。由此,将上游容器84内的药液的溶解气体去除,从而减少在药液中溶入的总气体量。从上游容器84内的药液放出的气体通过与上游容器84连接的气体排出配管86从上游容器84排出。
图7表示了将超音波产生器配置于上游容器84内的例子,但是超音波产生器可以配置于上游容器84之外。即,超音波产生器产生的超音波振动可以经由上游容器84传递至上游容器84内的药液。此外,脱气装置85除了超音波产生器之外可以具备减压装置、搅拌装置和半透膜中的至少一个,或具备减压装置、搅拌装置和半透膜中的至少一个来代替超音波产生器,所述减压装置减少上游容器84内的气压,搅拌装置搅拌上游容器84内的药液,半透膜仅使药液中的不需要气体透过。
在处理单元2内向基板W供给的药液由上游容器84回收。若药液向基板W供给,则药液与环境气体接触。因此,在向基板W供给的药液中溶入氧气等的环境气体所含的气体,从而溶解氧浓度上升。有时由基板W和药液的化学反应产生的气体溶入药液中。若例如用酸性或碱性的蚀刻液蚀刻硅单晶、多晶硅和非晶硅等的硅,则产生氢气。该情况下,溶解氢浓度上升的药液由上游容器84回收。
第一氧浓度计96和第二氧浓度计98是例如由电化学分析法(隔膜电极法)测量溶解氧浓度的隔膜式的氧浓度计。隔膜式的氧浓度计通过检测透过隔膜的氧气的浓度,来测量测量对象的溶解氧浓度。由于氢分子小于氧分子,因此有时溶入药液中的氢分子透过氧浓度计的隔膜。有时二氧化碳也透过隔膜。即,小于等于氧分子的大小的分子或原子透过氧浓度计的隔膜。有时这些分子等降低第一氧浓度计96和第二氧浓度计98的检测精度。
如上所述,脱气装置85去除贮存于上游容器84的药液的溶解气体。由此,从药液中去除在基板W的处理中向药液中溶入的不需要气体。在下游容器89中浓度调整气体溶入药液中。即使在由下游容器89回收的药液中残留有不需要气体,该不需要气体通过浓度调整气体的溶解从药液中排出。因此,由供给容器72回收不需要气体的浓度极低的药液。因此,能够以高精度检测供给容器72内的药液的溶解氧浓度。
图8是表示从药液向基板W供给开始到由供给容器72回收向基板W供给的药液的期间的基板处理装置1的动作的时序图。从图8所示的时刻T1到时刻T2的期间是在执行上述的第二药液供给工序(图6的步骤S5)的期间的一部分或全部。以下,参照图7和图8。
向基板W供给药液时,打开切换从处理单元2由上游容器84回收药液的上游阀83(参照图7)。在时刻T1开始向基板W供给药液后,开始由上游容器84回收药液(时刻T2)。然后,在时刻T3停止向基板W供给药液后,结束由上游容器84回收药液(时刻T4)。
上游阀83在结束由上游容器84回收药液后关闭。然后,在从时刻T5到时刻T6的期间进行上游容器84内的药液的脱气。由此,从药液去除在基板W的处理中溶入药液中的不需要气体。而且,由于关闭上游阀83,因此从药液去除的溶解气体通过气体排出配管86从上游容器84排出,而不会向处理单元2逆流。脱气结束之后,在从时刻T7到时刻T8的期间向下游容器89输送上游容器84内的药液。
在从时刻T7到时刻T9的期间,下游容器89内的药液在由下游配管90和回流配管94形成的循环路中循环,而不会从下游容器89回收到供给容器72。此外,在该期间中不会向下游容器89内供给浓度调整气体。由此,调整下游容器89内的药液的溶解氧浓度。若由液面传感器73(参照图7)检测到的供给容器72内的液量低于下限值,则向供给容器72输送下游容器89内的药液(从时刻T9到时刻T10)。由此,向基板W供给的药液由供给容器72回收。
在时刻T9之后的期间向供给容器72内供给的浓度调整气体溶入由供给容器72回收的药液中。向供给容器72内供给的浓度调整气体的流量和组成基于第一氧浓度计96的测量值来进行调整。由此,将供给容器72内的药液的溶解氧浓度维持为目标浓度附近。然后,重新向基板W供给实际的溶解氧浓度与目标浓度一致或大体一致的药液。由此,药液被再利用。
图9是表示图8所示的期间的药液的溶解氧浓度随时间变化的一例的概要的时序图。以下,参照图7和图9。
如图9所示,在时刻T1之前的期间,将供给容器72内的药液的溶解氧浓度维持为目标浓度。在从时刻T1到时刻T2的期间,处理单元2内的环境气体所含的氧气等溶入药液中,药液的溶解氧浓度随着时间的流逝上升。在从时刻T2到时刻T5的期间,药液贮存于上游容器84。因此,在该期间中,药液的溶解氧浓度不会大幅度地变化。
在从时刻T5到时刻T6的期间,进行上游容器84内的药液的脱气。因此,药液的溶解氧浓度急剧地降低。此时,从药液不仅去除氧气,还去除氧气之外的气体。因此,不仅药液的溶解氧浓度急剧地降低,药液的溶解气体浓度也急剧地降低。而且,在从时刻T7到时刻T9的期间,向下游容器89内供给的浓度调整气体溶入下游容器89内的药液中。由此,下游容器89内的药液的溶解氧浓度降低。
图9表示在从时刻T7到时刻T9的期间中下游容器89内的药液的溶解氧浓度以大体恒定的值(中间目标浓度)稳定的例子。中间目标浓度可以高于最终目标浓度也可以低于最终目标浓度。在时刻T9之后的期间,向供给容器72内供给的浓度调整气体溶入供给容器72内的药液中。由此,供给容器72内的药液的溶解氧浓度以大体恒定的值(最终目标浓度)稳定。因此,重新向基板W供给实际的溶解氧浓度与最终目标浓度一致或大体一致的药液。
在如上所述的第一实施方式中,测量药液的溶解氧浓度。非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体向供给容器72内供给。由此,浓度调整气体溶入供给容器72内的药液中。浓度调整气体的流量、组成根据溶解氧浓度的测量值进行变更。由此,调整药液的溶解氧浓度。
供给容器72内的药液向基板W供给。若向基板W供给药液,则药液与环境气体接触。因此,向基板W供给的药液中溶入氧气等的环境气体所含的气体,从而溶解氧浓度上升。有时由基板W和药液的化学反应产生的气体溶入药液中。有时浓度调整气体之外的气体降低检测药液的溶解氧浓度的第一氧浓度计96的检测精度。
使在基板W的处理中溶入药液中的不需要气体在由供给容器72回收药液之前减少。因此,即使在供给容器72内的药液中含有向基板W供给的药液的情况下,也能够使由不需要气体引起的溶解氧浓度的测量误差减少至零或小的值,从而能够使药液的实际的溶解氧浓度接近目标浓度。由此,即使在再利用溶解氧浓度被调整的药液的情况下,也能够以极其稳定的品质处理基板W。
在第一实施方式中,向基板W供给的药液按照上游容器84、下游容器89和供给容器72的顺序依次流入。在上游容器84中,从药液中去除含有不需要气体的全部的气体。在下游容器89中,用浓度调整气体置换溶入药液中的不需要气体。因此,不需要气体的残留量极少,且调整溶解氧浓度的药液返回到供给容器72。因此,容易使供给容器72内的药液的溶解氧浓度在短时间内接近目标浓度。
第二实施方式
接着,说明第二实施方式。第二实施方式与第一实施方式的主要不同点在于,根据药液的温度判定在上游容器84中是否进行不需要气体的去除。
图10是本发明的第二实施方式的流程图,表示判定在上游容器84中是否进行不需要气体的去除时的流程。在图10中,对于与上述的图1~图9所示的结构相同的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
如图5所示,控制装置3包括判定供给容器72内的药液的温度是否为基准温度以下的温度判定部121。基准温度是高于室温,低于药液的沸点的温度。在用药液的一例即TMAH蚀刻多晶硅的情况下,基准温度是例如30~50℃。供给容器72内的药液的温度是否为基准温度以下,可以基于检测供给容器72内的药液的温度的温度计78(参照图7)的测量值进行判断,也可以基于温度调节器77(参照图7)的设定温度进行判断。
如图10所示,若上述的第二药液供给工序(图6的步骤S5)被执行(图10的步骤S11),则进行由上游容器84回收药液(图10的步骤S12)。然后,判定供给容器72内的药液的温度是否为基准温度以下(图10的步骤S13)。
在药液的温度是基准温度以下的情况下(图10的步骤S13中为“是”),在上游容器84内进行脱气(图10的步骤S14)。然后,脱气的药液从上游容器84由下游容器89回收(图10的步骤S16)。另一方面,在药液的温度高于基准温度的情况下(图10的步骤S13中为“否”),在上游容器84内不进行脱气(图10的步骤S15)。然后,没有脱气的药液从上游容器84由下游容器89回收(图10的步骤S16)。
如上所述,在下游容器89中使浓度调整气体溶入药液中。在供给容器72中也使浓度调整气体溶入药液中。由此,调整向基板W供给的药液的溶解氧浓度(图10的步骤S17)。然后,供给容器72内的药液向其他基板W供给。由此,药液被再利用。
在第二实施方式中,除了第一实施方式的作用效果之外,还能够带来如下作用效果。具体来说,在第二实施方式中,在药液的温度是基准温度以下时,从上游容器84内的药液中去除不需要气体,去除不需要气体的药液从上游容器84向供给容器72输送。另一方面,在药液的温度高于基准温度时,不进行不需要气体的去除,没有减少不需要气体的药液从上游容器84向供给容器72输送。即,根据药液的温度判定在上游容器84中是否进行不需要气体的去除。
药液对基板W的反应性通常随着药液的温度上升而增强。若药液的温度高,则温度的影响很大,从而可以忽略溶解氧浓度的变化对处理后的基板W的品质带来的影响。该情况下,若精密地控制药液的温度,则即使不进行不需要气体的去除,也能够以极其稳定的品质处理基板W。由此,能够简化直到将向基板W供给的药液由供给容器72回收为止的工序。
第三实施方式
接着,说明第三实施方式。第三实施方式与第一实施方式的主要不同的点在于,根据药液中的不需要气体的浓度判断在上游容器84中是否进行不需要气体的去除。
图11是本发明的第三实施方式的流程图,表示判断在上游容器84中是否进行不需要气体的去除时的流程。图12是表示本发明的第三实施方式的浓度测量单元95的示意图。在图11和图12中,对于与上述的图1~图10所示的结构相同的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
如图12所示,浓度测量单元95还包括在向基板W供给的药液从上游容器84向供给容器72(参照图7)输送之前,测量药液中的不需要气体的浓度的不需要气体浓度计123。在用药液的一例即TMAH蚀刻多晶硅的情况下,不需要气体浓度计123是例如测量药液的溶解氢浓度的氢浓度计。图12表示不需要气体浓度计123测量上游配管82内的药液的溶解氢浓度的例子。不需要气体浓度计123可以测量上游容器84内的药液的溶解氢浓度。如图5所示,控制装置3包括基于不需要气体浓度计123的测量值判定不需要气体的浓度是否为基准浓度以上的浓度判定部122。
如图11所示,若上述的第二药液供给工序(图6的步骤S5)被执行(图11的步骤S11),则进行由上游容器84回收药液(图11的步骤S12)。此时,测量不需要气体的一例即氢气的浓度(图11的步骤S18)。然后,判定药液中的不需要气体的浓度是否为基准浓度以上(图11的步骤S19)。
在不需要气体的浓度是基准浓度以上的情况下(图11的步骤S18中为“是”),在上游容器84内进行脱气(图11的步骤S14)。然后,脱气的药液从上游容器84由下游容器89回收(图11的步骤S16)。另一方面,在不需要气体的浓度低于基准浓度的情况下(图11的步骤S18中为“否”),在上游容器84内不进行脱气(图11的步骤S15)。然后,没有脱气的药液从上游容器84由下游容器89回收(图11的步骤S16)。
如上所述,在下游容器89中使浓度调整气体溶入药液中。在供给容器72中也使浓度调整气体溶入药液中。由此,调整向基板W供给的药液的溶解氧浓度(图11的步骤S17)。然后,供给容器72内的药液向其他基板W供给。由此,药液被再利用。
在第三实施方式中,除了第一实施方式的作用效果之外,还能够带来如下作用效果。具体来说,在第三实施方式中,在药液中的不需要气体的浓度是基准浓度以上时,从上游容器84内的药液中去除不需要气体,去除不需要气体的药液从上游容器84向供给容器72输送。另一方面,在药液中的不需要气体的浓度低于基准浓度时,不进行不需要气体的去除,没有减少不需要气体的药液从上游容器84向供给容器72输送。即,根据不需要气体的浓度判定在上游容器84中是否进行不需要气体的去除。若药液中的不需要气体的浓度低,则测量误差很小,从而可以忽略由不需要气体引起的溶解氧浓度的测量误差。该情况下,即使从回收的药液中没有去除不需要气体,也能够向基板W供溶解氧浓度稳定的药液。
第四实施方式
接着,说明第四实施方式。第四实施方式与第一实施方式的主要不同点在于,设置有并联连接的多个上游容器84。
图13是表示本发明的第四实施方式的药液回收单元81的示意图。在图13中,对于与上述的图1~图12所示的结构相同的结构,标注与图1等相同的附图标记并省略其说明。
药液回收单元81包括两个上游容器84。药液回收单元81还包括:两个上游单独配管124,从上游配管82向两个上游容器84引导药液;两个上游单独阀125,分别安装于两个上游单独配管124;两个下游单独配管126,将两个上游容器84内的药液向中间配管87引导;两个下游单独阀127,分别安装于两个下游单独配管126。
两个上游单独配管124的上游端与上游配管82的下游端连接。两个上游单独配管124的下游端分别与两个上游容器84连接。两个下游单独配管126的上游端分别与两个上游容器84连接。两个下游单独配管126的下游端与中间配管87的上游端连接。因此,两个上游容器84并联连接。
将向基板W供给的药液由图13的右侧的上游容器84回收时,打开图13的右侧的上游单独阀125,关闭图13的左侧的上游单独阀125。将向基板W供给的药液由图13的左侧的上游容器84回收时,打开图13的左侧的上游单独阀125,关闭图13的右侧的上游单独阀125。将图13的右侧的上游容器84内的药液向中间配管87输送时,打开图13的右侧的下游单独阀127,关闭图13的左侧的下游单独阀127。在将图13的左侧的上游容器84内的药液向中间配管87输送时,打开图13的左侧的下游单独阀127,关闭图13的右侧的下游单独阀127。
上游阀83和两个上游单独阀125相当于回收切换阀。回收切换阀在第一回收状态和第二回收状态之间进行切换,第一回收状态使向基板W供给的药液不流入一方的上游容器84且流入另一方的上游容器84,第二回收状态使向基板W供给的药液流入一方的上游容器84且不流入另一方的上游容器84。药液回收单元81可以具备配置于上游配管82和两个上游单独配管124的连接位置的三通阀,来代替上游阀83和两个上游单独阀125。相同地,药液回收单元81也可以具备配置于中间配管87和两个下游单独配管126的连接位置的三通阀,来代替两个下游单独阀127。
在第四实施方式中,除了第一实施方式的作用效果之外,能够带来如下作用效果。具体来说,在第四实施方式中,控制装置3(参照图5)使药液流入一方的上游容器84,使药液不流入另一方的上游容器84。此时,控制装置3使与另一方的上游容器84对应的脱气装置85去除溶解气体。此外,控制装置3使药液不流入一方的上游容器84,使药液流入另一方的上游容器84。此时,控制装置3使与一方的上游容器84对应的脱气装置85去除溶解气体。因此,能够一边使向基板W供给的药液向两个上游容器84的一方流入,一边从贮存于两个上游容器84的另一方的药液去除溶解气体。
有时在多个处理单元2中在彼此不同的时期向基板W供给药液。该情况下,若与这些处理单元2对应的上游容器84只有一个,则在上游容器84中进行脱气,在停止由上游容器84回收药液的期间,在这些处理单元2中不能向基板W供给药液。因此,通过设置并联连接的多个上游容器84,即使在从药液中去除溶解气体时,任一处理单元2都能向基板W供给药液。
其他实施方式
本发明并不局限于上述的实施方式的内容,能够进行各种变更。
例如,可以在上游容器84设置气体溶解装置101来代替脱气装置85。也可以在下游容器89设置脱气装置85来代替气体溶解装置101。
可以省略上游容器84和下游容器89的至少一个。或者,可以在上游容器84和下游容器89设置串联连接的回收容器。即,串联连接的三个以上的回收容器也可以配置在从处理单元2到供给容器72的回收流路上。
在从处理单元2由上游容器84回收药液结束之后不在上游容器84中进行脱气,可以一边从处理单元2由上游容器84回收药液,一边在上游容器84中进行脱气。
在第二实施方式中,药液的温度高于基准温度时,可以省略在上游容器84和下游容器89中去除不需要气体,也可以仅省略在下游容器89中去除不需要气体。相同地,在第三实施方式中,在溶入药液中的不需要气体的浓度低于基准浓度时,可以省略在上游容器84和下游容器89中去除不需要气体,也可以仅省略在下游容器89中去除不需要气体。
可以将TMAH等的蚀刻液向基板W的下表面供给,而不向基板W的上表面供给。或者,也可以向基板W的上表面和下表面供给蚀刻液。这些情况下,只要使下面喷嘴15喷出蚀刻液即可。
可以从遮挡部件33中省略筒状部37。也可以从遮挡部件33和旋转卡盘10中省略上支撑部43和下支撑部44。
也可以从处理单元2省略遮挡部件33。该情况下,只要在处理单元2设置向基板W喷出第一药液等的处理液的喷嘴即可。喷嘴可以是能够在腔室4内水平移动的扫描喷嘴,也可以是相对于腔室4的间隔壁6固定的固定喷嘴。喷嘴可以具备通过向在基板W的径向上离开的多个位置同时喷出处理液,向基板W的上表面或下表面供给处理液的多个液喷出口。该情况下,可以使喷出的处理液的流量、温度和浓度中的至少一个按照每个液喷出口变化。
基板处理装置1可以是统一处理多张基板W的批量式的装置。即,处理单元2可以具备:内槽,贮存处理液;外槽,贮存从内槽溢出的处理液;升降机,可以在使多张基板W在浸渍于内槽内的处理液的下位置和使多张基板W位于内槽内的处理液的上方的上位置之间一边同时保持多张基板W一边进行升降。该情况下,只要将第二药液配管(参照图7)与内槽连接,将上游配管(参照图7)与外槽连接即可。
基板处理装置1并不局限于处理圆板状的基板W的装置,可以是处理多边形的基板W的装置。
可以将上述的全部结构中的两个以上进行组合。也可以将上述的全部工序中的两个以上进行组合。
药液供给单元71是处理液供给单元的一例。药液回收单元81是处理液回收单元的一例。上游阀83是回收切换阀的一例。上游容器84是回收容器、第一上游容器和第二上游容器的一例。脱气装置85是不需要气体减少单元、第一不需要气体减少单元和第二不需要气体减少单元的一例。下游容器89是回收容器的一例。第一氧浓度计96是氧浓度计的一例。气体溶解装置101是溶解氧浓度调整单元、不需要气体减少单元和气体溶解单元的一例。上游单独阀125是回收切换阀的一例。
详细地说明了本发明的实施方式,但这些仅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,本发明的精神和范围仅由附加的权利要求书限定。

Claims (18)

1.一种基板处理方法,其中,包括:
处理液贮存工序,在供给容器中贮存处理液;
溶解氧浓度测量工序,通过隔膜式的氧浓度计测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整工序,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据在所述溶解氧浓度测量工序中测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给工序,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收工序,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,包含小于等于氧分子的大小的分子,在所述处理液供给工序中溶入所述处理液中。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
所述不需要气体减少工序包括脱气工序,所述脱气工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使溶入所述处理液中的总气体量减少。
3.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
所述不需要气体减少工序包括气体溶解工序,所述气体溶解工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,通过使所述浓度调整气体溶入所述处理液中,用所述浓度调整气体置换溶入所述处理液中的所述不需要气体。
4.根据权利要求1所述的基板处理方法,其中,
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器,
所述不需要气体减少工序包括使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序。
5.根据权利要求4所述的基板处理方法,其中,
所述不需要气体减少工序包括气体溶解工序,所述气体溶解工序通过向所述回收容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述回收容器内的所述处理液中。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的基板处理方法,其中,
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器中,
所述基板处理方法还包括:不需要气体浓度测量工序,在将供给至所述基板的所述处理液从所述回收容器向所述供给容器输送之前,测量所述处理液中的所述不需要气体的浓度;浓度判定工序,判定在所述不需要气体浓度测量工序中测量出的所述不需要气体的浓度是否为基准浓度以上,
所述不需要气体减少工序包括在所述浓度判定工序中判定所述不需要气体的浓度是所述基准浓度以上时,使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序,
所述处理液回收工序包括在所述浓度判定工序中判定所述不需要气体的浓度不是所述基准浓度以上时,不使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少,而将所述回收容器内的所述处理液向所述供给容器输送的工序。
7.一种基板处理方法,其中,包括:
处理液贮存工序,在供给容器中贮存处理液;
溶解氧浓度测量工序,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整工序,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据在所述溶解氧浓度测量工序中测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给工序,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收工序,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在所述处理液供给工序中溶入所述处理液中,
所述处理液回收工序包括:上游回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入上游容器;下游回收工序,在所述上游容器内的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液从所述上游容器流入下游容器,
所述不需要气体减少工序包括:脱气工序,使溶入所述上游容器内的所述处理液中的总气体量减少;气体溶解工序,通过向所述下游容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述下游容器内的所述处理液中。
8.一种基板处理方法,其中,包括:
处理液贮存工序,在供给容器中贮存处理液;
溶解氧浓度测量工序,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整工序,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据在所述溶解氧浓度测量工序中测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给工序,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收工序,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在所述处理液供给工序中溶入所述处理液中,
所述处理液回收工序包括中间回收工序,所述中间回收工序在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使所述处理液流入回收容器中,
所述基板处理方法还包括液温判定工序,所述液温判定工序判定所述供给容器内的所述处理液的温度是否为基准温度以下,
所述不需要气体减少工序包括在所述液温判定工序中判定所述处理液的温度是所述基准温度以下时,使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少的工序,
所述处理液回收工序包括在所述液温判定工序中判定所述处理液的温度不是所述基准温度以下时,不使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少,而将所述回收容器内的所述处理液向所述供给容器输送的工序。
9.一种基板处理方法,其中,包括:
处理液贮存工序,在供给容器中贮存处理液;
溶解氧浓度测量工序,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整工序,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据在所述溶解氧浓度测量工序中测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给工序,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收工序,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在所述处理液供给工序中溶入所述处理液中,
所述处理液回收工序还包括:
第一回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,不使所述处理液流入与第一上游容器并联连接的第二上游容器中,而使所述处理液流入所述第一上游容器中,
第二回收工序,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,不使所述处理液流入所述第一上游容器中,而使所述处理液流入所述第二上游容器中,
所述不需要气体减少工序包括:第一不需要气体减少工序,与所述第二回收工序并行且使所述不需要气体在所述第一上游容器内的所述处理液中减少;第二不需要气体减少工序,与所述第一回收工序并行且使所述不需要气体在所述第二上游容器内的所述处理液中减少。
10.一种基板处理装置,其中,具备:
供给容器,贮存处理液;
隔膜式的氧浓度计,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整单元,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据由所述氧浓度计测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给单元,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收单元,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少单元,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,包含小于等于氧分子的大小的分子,在向所述基板供给所述处理液时溶入所述处理液中。
11.根据权利要求10所述的基板处理装置,其中,
所述不需要气体减少单元包括脱气装置,所述脱气装置在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使溶入所述处理液中的总气体量减少。
12.根据权利要求10所述的基板处理装置,其中,
所述不需要气体减少单元包括气体溶解单元,所述气体溶解单元在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,通过使所述浓度调整气体溶入所述处理液中,用所述浓度调整气体置换溶入所述处理液中的所述不需要气体。
13.根据权利要求10所述的基板处理装置,其中,
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,
所述不需要气体减少单元使所述不需要气体在所述回收容器内的所述处理液中减少。
14.根据权利要求13所述的基板处理装置,其中,
所述不需要气体减少单元包括气体溶解单元,所述气体溶解单元通过向所述回收容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述回收容器内的所述处理液中。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的基板处理装置,其中,
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,
所述基板处理装置还具备:不需要气体浓度计,在从所述回收容器向所述供给容器输送供给至所述基板的所述处理液之前,测量所述处理液中的所述不需要气体的浓度;控制装置,设置有基于所述不需要气体浓度计的测量值判定所述不需要气体的浓度是否为基准浓度以上的浓度判定部,该控制装置控制所述处理液回收单元和不需要气体减少单元,
在所述控制装置判断所述不需要气体的浓度是所述基准浓度以上时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,
在所述控制装置判定所述不需要气体的浓度不是所述基准浓度以上时,所述控制装置不使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,而使所述处理液回收单元向所述供给容器输送所述回收容器内的所述处理液。
16.一种基板处理装置,其中,具备:
供给容器,贮存处理液;
氧浓度计,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整单元,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据由所述氧浓度计测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给单元,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收单元,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少单元,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在向所述基板供给所述处理液时溶入所述处理液中,
所述处理液回收单元还包括:上游容器,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液;下游容器,在所述上游容器内的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,
所述不需要气体减少单元包括:脱气装置,使溶入所述上游容器内的所述处理液中的总气体量减少;气体溶解单元,通过向所述下游容器内供给所述浓度调整气体,使所述浓度调整气体溶入所述下游容器内的所述处理液中。
17.一种基板处理装置,其中,具备:
供给容器,贮存处理液;
氧浓度计,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整单元,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据由所述氧浓度计测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给单元,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收单元,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少单元,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在向所述基板供给所述处理液时溶入所述处理液中,
所述处理液回收单元包括回收容器,所述回收容器在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,贮存所述处理液,
所述基板处理装置还具备控制装置,所述控制装置设置有判定所述供给容器内的所述处理液的温度是否为基准温度以下的温度判定部,所述控制装置控制所述处理液回收单元和不需要气体减少单元,
在所述控制装置判定所述处理液的温度是所述基准温度以下时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中减少所述不需要气体,
在所述控制装置判定所述处理液的温度不是所述基准温度以下时,所述控制装置使所述不需要气体减少单元在所述回收容器内的所述处理液中不减少所述不需要气体,使所述处理液回收单元向所述供给容器输送所述回收容器内的所述处理液。
18.一种基板处理装置,其中,具备:
供给容器,贮存处理液;
氧浓度计,测量所述处理液的溶解氧浓度;
溶解氧浓度调整单元,通过向所述供给容器内供给非活性气体的浓度高于空气的浓度调整气体,根据由所述氧浓度计测量出的所述处理液的溶解氧浓度调整所述供给容器内的所述处理液的溶解氧浓度;
处理液供给单元,向基板供给所述供给容器内的所述处理液;
处理液回收单元,将供给至所述基板的所述处理液回收到所述供给容器;
不需要气体减少单元,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前,使不需要气体在所述处理液中减少,所述不需要气体是所述浓度调整气体以外的气体,在向所述基板供给所述处理液时溶入所述处理液中,
所述处理液回收单元还包括:
第一上游容器,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前贮存所述处理液;
第二上游容器,与所述第一上游容器并联连接,在供给至所述基板的所述处理液由所述供给容器回收之前贮存所述处理液;
回收切换阀,在第一回收状态和第二回收状态之间进行切换,在所述第一回收状态中不使供给至所述基板的所述处理液流入所述第二上游容器而流入所述第一上游容器中,在所述第二回收状态中不使供给至所述基板的所述处理液流入所述第一上游容器而流入所述第二上游容器中,
所述不需要气体减少单元包括:第一不需要气体减少单元,使所述不需要气体在所述第一上游容器内的所述处理液中减少;第二不需要气体减少单元,使所述不需要气体在所述第二上游容器内的所述处理液中减少。
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