CN111415884A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置。该基板处理装置可靠地进行基板处理装置内的空间的气氛调整并且削减气氛调整用的气体的使用量。基板处理装置包括：控制基板处理区的处理区域内的气氛的第1气氛控制系统和控制基板处理区的基板输送区域内的气氛的第2气氛控制系统。第1气氛控制系统在利用各液体处理单元进行液体处理时，利用第1气体供给部向该液体处理单元供给气氛控制气体，并且利用第1气体排出部排出该液体处理单元内的气氛。第2气氛控制系统使气氛调整气体在属于该第2气氛控制系统的循环系统内循环，并且在液体处理单元中的至少一个液体处理单元于基板输送区域开放时，利用第2气体排出部排出第2气氛控制系统的循环系统内的气氛。

Description

基板处理装置
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置。
背景技术
为了制造半导体装置，而对半导体晶圆(基板)实施各种各样的处理。在专利文献1中公开有一种作为用于在晶圆上形成绝缘膜的基板处理装置的膜形成系统。膜形成系统包括：第1处理站、第2处理站以及在第1处理站与第2处理站之间进行晶圆的交接的接口部。在第1处理站设有在晶圆涂布涂布液的涂布装置。在第2处理站设有使处于晶圆上的涂布液中的溶剂成分蒸发的加热处理装置(热处理炉)。在接口部设有输送晶圆的晶圆输送体和在利用加热处理装置进行处理的前后暂时载置晶圆的载置部。
加热处理装置具有向该加热处理装置的处理室内供给氮气的气体供给单元和从处理室内排气的排气单元，利用气体供给单元和排气单元使处理室内成为缺氧气氛(日文：低酸素雰囲気)。设有第2处理站和接口部的区域由面板包围。向该区域供给氮气，以使该区域成为缺氧气氛。由此，抑制晶圆表面的涂布膜的氧化。
专利文献1：日本特开2001－102374号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种可靠地进行基板处理装置内的空间的气氛调整并且削减气氛调整用的气体的使用量的技术。
用于解决问题的方案
一实施方式的基板处理装置包括：基板处理区，其具有设有至少一个对基板进行液体处理的液体处理单元的处理区域和设有相对于所述液体处理单元输送基板的基板输送机构的基板输送区域；基板输送区，其具有基板输送机，该基板输送机自利用容器保持部保持的基板收纳容器取出基板并将其输送到所述基板处理区的所述基板输送机构能够到达的位置；第1气氛控制系统，其控制所述基板处理区的所述处理区域内的气氛；以及第2气氛控制系统，其控制所述基板处理区的所述基板输送区域内的气氛，所述第1气氛控制系统具有第1气体供给部和第1气体排出部，构成为在利用各所述液体处理单元进行液体处理时，利用所述第1气体供给部向该液体处理单元供给气氛控制气体，并且利用所述第1气体排出部排出该液体处理单元内的气氛，所述第2气氛控制系统具有：循环系统，其包含所述基板处理区的所述基板输送区域以及与所述基板输送区域连接的循环通路；第2气体供给部，其向所述第2气氛控制系统的所述循环系统供给气氛控制气体；以及第2气体排出部，其排出所述第2气氛控制系统的所述循环系统内的气氛，所述第2气氛控制系统构成为使气氛调整气体在所述第2气氛控制系统的所述循环系统中循环，并且，所述第2气氛控制系统构成为，在所述液体处理单元中的至少一个所述液体处理单元于所述基板输送区域开放时，利用所述第2气体排出部排出所述第2气氛控制系统的所述循环系统内的气氛。
发明的效果
根据上述实施方式，能够可靠地进行基板处理装置内的空间的气氛调整并且削减气氛调整用的气体的使用量。
附图说明
图1是一实施方式所涉及的基板处理装置的概略俯视图。
图2是图1所示的基板处理装置的沿着II－II线的概略纵剖视图。
图3是图1所示的基板处理装置的沿着III－III线的概略纵剖视图。
图4是表示设于图2所示的基板输送机构的罩的结构例的概略纵剖视图。
具体实施方式
参照附图说明基板处理装置的一实施方式。如图1～图3所示，基板处理装置1具有：输入输出部2、基板输送区3、接口部(连接部)4以及基板处理区5。基板输送区3、接口部4以及基板处理区5收容在覆盖基板处理装置1整体的外壳内。
输入输出部2具有容器保持部20(也称作“装载口”等)，在该容器保持部20之上能够载置多个基板收纳容器C(以下简称作“容器C”)。容器C例如是被称作FOUP(Front-Opening Unified Pod，前开口盒)的方式的载体。在容器C内以水平姿势沿着铅垂方向等间隔地收纳有多个基板W(例如半导体晶圆)。载置于容器保持部20的容器C的外表面暴露在设有该基板处理装置1的无尘室内的气氛中。
在基板输送区3的前表面面板31(参照图1和图2)设有多个门。在各门设有容器C的盖的解锁机构和盖吸附机构，能够拆卸载置于容器保持部20的容器C的盖。在容器C的盖被拆卸时，容器C的内部空间与基板输送区3的内部空间连通。此时，容器C的开口部的周缘与基板输送区3的前表面面板31紧密贴合，因此无尘室内的气氛不会向容器C的内部和基板输送区3的内部空间侵入。在向该基板处理装置1输入收纳有基板W的容器C时，使容器C内成为氮气气氛并密闭。该段中记载的结构(盖、盖的解锁机构以及盖吸附机构等)在半导体制造装置的技术领域中众所周知，而未在附图中图示。
在基板输送区3内设有基板输送机32。在接口部4设有交接单元40(也称作“传送单元”、“缓冲单元”等)。交接单元40能够将多个基板W以水平姿势在铅垂方向上空开间隔地保持。基板输送机32能够将基板W自载置于容器保持部20并拆卸了盖的容器C取出，并向交接单元40输入。
在本说明书中，“基板输送区3”以及后述的“基板输送区域(5B)”是指利用基板输送机32和后述的基板输送机构(53)输送基板W的区(或者区域)。基板输送机32和后述的基板输送机构(53)这两者能够到达交接单元40并进行基板的交接。
作为基板输送机32和后述的基板输送机构(53)，能够使用公知的多关节输送机器人、或者公知的多轴输送机器人等。在附图中，概略地示出多轴输送机器人。
也可以是，代替设置一个交接单元40，而设置仅保持在基板处理区5尚未被处理的基板W的第1交接单元和仅保持在基板处理区5已被处理的基板W的第2交接单元。
在基板处理区5内设有处理区域5A和基板输送区域5B。处理区域5A是设有对基板进行处理的多个处理单元51、52的区域。处理区域5A设于基板输送区域5B的两侧。
在本实施方式中，在多个处理单元(51、52)中包含多个液体处理单元51和多个干燥单元52。
如图3所示，液体处理单元51具有单元壳体(也称作“腔室”)511和配置在单元壳体511内的处理机构。在本实施方式中，处理机构具有：旋转卡盘512(基板保持旋转机构)，其以水平姿势保持基板W并使其绕铅垂轴线旋转；一个以上的喷嘴513，其向基板W供给处理流体(化学溶液、冲洗液、双流体等)；以及杯体514，其包围基板W的周围。
液体处理单元51具有氮气供给部61，该氮气供给部61向单元壳体511的内部空间(处理空间)、特别是基板W的上方的空间供给作为气氛调整气体的氮气。氮气供给部61具有与氮气供给源611连接并且与各液体处理单元51连接的分支管路612。大多情况下，氮气供给源611是设置该基板处理装置1的半导体装置制造工厂的工厂设施系统(日文：工場用力系)的一部分，但也可以是独立的氮气罐。在所有附图中，由标注了文字“N2”的双重圈表示的构件是指作为工厂设施的氮气供给源、或氮气罐。
在各分支管路612夹设有流量控制设备613。在流量控制设备613能够包含开闭阀、流量控制阀、流量计等设备。这样的设备在本申请的附图中由相同的象征性标记(在空心四边形中标注×而成的符号)表示。
还可以在各液体处理单元51的顶部设有风扇过滤单元(未图示)，该情况下，各分支管路612的下游端可以连接于风扇过滤单元。
在杯体514连接有用于抽吸杯体514的内部的气氛的排气通路(杯排气通路)614。自排气通路614排出包含填满单元壳体511的内部空间的气体和自喷嘴513供给到基板W的处理流体在内的混合流体。多个液体处理单元51的排气通路614在合流并成为一个管路615之后，连接于工厂排气系统(EXH)。大多情况下，分别设有酸类排气通路、碱类排气通路、有机类排气通路作为排气通路614和管路615，但省略对附图的记载。
此外，液体处理单元51可以还具备用于将单元壳体511内的处于杯体514的外侧的气氛排出的排气通路(未图示。也称作“单元排气通路”、“组件排气通路”等)。这样的排气通路与上述的排气通路614连接。
在杯体514还连接有用于将自基板W飞散出的处理流体自杯体514排出的排液通路(未图示)。该排液通路连接于半导体制造工厂的废液线路。
还可以在液体处理单元51设置空气导入口(未图示)，该空气导入口用于向单元壳体511的内部空间导入作为吹扫气体的空气(在此为过滤后的无尘室内的空气即洁净空气)。在为了进行液体处理单元51的个别的维护而打开液体处理单元51的维护门519(参照图1)时供给作为吹扫气体的空气，从而防止作业人员的缺氧。能够利用氧浓度传感器50S(参照图1)来检测液体处理单元51内的氧浓度。
如图1所示，在单元壳体511的、面向基板输送区域5B的侧面设有开口517，该开口517能够使保持了基板W的基板输送机构53的臂531穿过。在开口517设有闸门518。闸门518在基板输送机构53相对于液体处理单元51输入输出基板W时打开。闸门518在液体处理单元51内执行基板W的处理时关闭，而将单元壳体511的内部空间与基板输送区域5B隔离。闸门518也可以具有闸阀那样的结构。
在本实施方式中，液体处理单元51对基板W依次实施化学溶液清洗工序、冲洗工序以及有机溶剂置换工序。在化学溶液清洗工序中，自喷嘴513向旋转的基板W供给化学溶液。在冲洗工序中，自喷嘴513向旋转的基板W供给冲洗液，而冲走残留在基板W上的化学溶液和反应生成物等。在有机溶剂置换工序中，自喷嘴513向旋转的基板W供给有机溶剂(本实施方式中是IPA(异丙醇))，而将残留在基板W上的冲洗液置换为IPA。在有机溶剂置换工序结束时，调节基板W的转速，而使基板W的表面由期望厚度的IPA的液膜(以下还称作“IPA浆板”)覆盖。
干燥单元52构成为对在液体处理单元51形成了IPA浆板的基板W实施超临界干燥处理。如图1和图3所示，干燥单元52具有单元壳体521以及配置于单元壳体521内的处理容器(处理腔室)522和可动的托盘523。托盘523能够将一个基板W以水平姿势支承。托盘523能够利用未图示的驱动机构在托盘523收容于处理容器522内的处理位置与托盘523自处理容器522远离的交接位置(图1、图3所示的位置)之间移动。处于处理位置的托盘523还作为密封处理容器522的盖发挥功能。在处理容器522连接有供给超临界流体(本实施方式中是超临界CO2)的供给管(未图示)和排气管(未图示)。
超临界干燥处理通过以下方式进行：经由供给管向处理容器522内供给超临界状态的CO2，利用该超临界CO2置换处于基板W的表面的IPA，然后，通过降低处理容器522内的压力，从而使CO2从超临界状态向气体状态变化。
处于交接位置的托盘523位于单元壳体521的内部空间中的、处理容器522的外侧的空间524(以下也称作“待机空间524”)内。在单元壳体521的面向基板输送区域5B的侧面形成有窗525，该窗525能够使保持了基板W的基板输送机构53的臂531穿过。穿过窗525进入到待机空间524的臂531能够在与处于交接位置的托盘523之间进行基板W的交接。
在各干燥单元52的待机空间524连接有排气通路616，该排气通路616用于将待机空间524内的气氛排出。在排气通路616设有能够调整开度的阀617，例如风门。这样的风门在本申请的附图中由相同的象征性标记(在空心的四边形中标注圆和线而成的标记)示出。如图3所示，多个排气通路616合流而成为单一的管路618。管路618连接于循环通路72。在管路618设有化学过滤器619，化学过滤器619从在管路618流动的混合气体(包含氮气、IPA蒸汽、空气成分)中去除有机成分(IPA蒸汽)。由此，能够防止IPA蒸汽向基板输送区域5B内返回。
由氮气供给部(第1气体供给部)61、排气通路(第1气体排气部)614、管路615、排气通路616、阀617、管路618、化学过滤器619等构成对基板处理区5的处理区域5A内的气氛进行控制的第1气氛控制系统60。
在本实施方式中，基板处理区5的处理区域5A具有多层构造(在此是三层构造)，在各层具有两个液体处理单元51和两个干燥单元52。上述的一个基板输送机构53能够到达交接单元40以及所有的合计12个处理单元(51、52)。
接着，主要参照图2对基板处理区5的基板输送区域5B内的气氛控制进行说明。
由第2气氛控制系统70控制基板处理区5的基板输送区域5B内的气氛。第2气氛控制系统70具有循环系统71，该循环系统71包含基板处理区5的基板输送区域(输送基板的空间)5B以及与基板输送区域5B连接的循环通路72。以下，在本说明书中，在表示属于第2气氛控制系统70的循环系统时“循环系统71”还被称作“第2循环系统”。第2气氛控制系统70还具有向第2循环系统71供给作为气氛控制气体的氮气的第2气体供给部73(氮气供给部)和排出第2循环系统71内的气氛的第2气体排出部74。
第2气体供给部73具有上游端与氮气供给源731连接并且下游端与循环通路72连接的配管732。在配管732夹设有包含开闭阀、流量控制阀、流量计等在内的流量控制设备733。此外，流量控制设备733还可以包含调节器。
第2气体供给部73也可以向第2循环系统71的任意的位置供给氮气。即，也可以向基板输送区域5B直接供给氮气来代替向循环通路72供给氮气。
第2气体排出部74具有自第2循环系统71的循环通路72分支的排出用配管741和设于排出用配管741的阀742(例如风门)。阀742既可以仅具有开度调节功能，也可以具有开度调节功能和切断功能这两个功能。排出用配管741既可以连接于设置该基板处理装置1的半导体装置制造工厂的工厂排气系统，也可以连接于气体回收装置。在排出用配管741附设有检测排出用配管741内的压力的压力传感器743。
在基板输送区域5B的顶部设有风扇过滤单元75A。在基板输送区域5B的底部设有风扇75B。风扇过滤单元75A将处于循环通路72内的气体向基板输送区域5B内送入，风扇75B将处于基板输送区域5B内的气体向循环通路72送出。即，风扇过滤单元75A和风扇75B以在第2循环系统71内产生气体的循环流的方式驱动气体。
能够设置空气导入部76，该空气导入部76用于向基板输送区域5B的内部空间导入作为吹扫气体的空气(在此为被过滤的无尘室内的空气即洁净空气)。在本实施方式中，空气导入部76以向风扇过滤单元75A内导入空气的方式设置。该情况下，空气导入部76具有：配管761，其一端在设置有该基板处理装置1的无尘室内开放，另一端与风扇过滤单元75A连接；以及开闭阀762，其设于配管。在为了维护基板处理装置1整体而打开基板输送区域5B的维护门55时，供给作为吹扫气体的空气，从而防止作业人员缺氧。
接着，对基板输送区3的气氛控制和接口部4的气氛控制进行说明。
由第3气氛控制系统80控制基板输送区3的气氛和接口部4内的气氛。第3气氛控制系统80具有循环系统81，该循环系统81包含：基板输送区3、接口部4的交接单元40内的空间、以及与基板输送区3和接口部4连接的循环通路82。以下，在本说明书中，在表示属于第3气氛控制系统80的循环系统时“循环系统81”还称作“第3循环系统”。第3气氛控制系统80还具有：第3气体供给部83(氮气供给部)，其向第3循环系统81供给作为气氛控制气体的氮气；以及第3气体排出部84，其排出第3循环系统81内的气氛。
第3气体供给部83具有上游端与氮气供给源831连接并且下游端与循环通路82连接的配管832。在配管832夹设有包含开闭阀、流量控制阀、流量计等在内的流量控制设备833。
第3气体供给部83可以向第3循环系统81的任意的位置供给氮气。即，也可以向基板输送区3和/或接口部4直接供给氮气来代替向循环通路82供给氮气。
第3气体排出部84具有自循环通路82分支的排出用配管841和设于排出用配管841的阀842(例如风门)。阀842既可以仅具有开度调节功能，也可以具有开度调节功能和切断功能这两个功能。排出用配管841既可以连接于设置该基板处理装置1的半导体装置制造工厂的工厂排气系统，也可以连接于气体回收装置。在排出用配管841附设有检测排出用配管841内的压力的压力传感器843。
在图示的实施方式中，循环通路82分支成两个分支管路82A、82B，并再次合流而成为一个管路(循环通路82)。在分支管路82A夹设有基板输送区3，在分支管路82B夹设有接口部4。
在基板输送区3的顶部设有风扇过滤单元84A。在基板输送区3的底部设有风扇85A。风扇过滤单元84A将处于分支管路82A内的气体向基板输送区3内送入，风扇85A将处于基板输送区3内的气体向分支管路82A送出。即，风扇过滤单元84A和风扇85A以在第3循环系统81内产生气体的循环流的方式驱动气体。
同样地，在接口部4的顶部设有风扇过滤单元84B。在接口部4的底部设有风扇85B。风扇过滤单元84B将处于分支管路82B内的气体向接口部4内送入，风扇85B将处于接口部4内的气体向分支管路82B送出。即，风扇过滤单元84B和风扇85B也以在第3循环系统81内产生气体的循环流的方式驱动气体。
能够设置空气导入部86，该空气导入部86用于向基板输送区3的内部空间导入作为吹扫气体的空气(在此为被过滤的无尘室内的空气即洁净空气)。在图示的实施方式中，空气导入部86以向风扇过滤单元84A内导入空气的方式设置。该情况下，空气导入部86具有：配管861，其一端在设置该基板处理装置1的无尘室内开放，另一端与风扇过滤单元84A连接；以及开闭阀862，其设于配管。在为了维护基板处理装置1整体而打开基板输送区3的维护门35时，供给作为吹扫气体的空气，从而防止作业人员缺氧。此外，吹扫气体并不限定于无尘室内的洁净空气，还可以是干燥空气等。另外，吹扫气体导入部也可以设于基板处理装置1内的其他的适当的位置。
罩532设于在基板处理区5的基板输送区域5B设置的基板输送机构53。为了在基板输送机构53输送表面附着有含挥发性物质的膜(例如IPA的液膜或半固化状态的有机膜)的基板W的情况下防止气化了的挥发性物质向基板输送区域5B扩散，从而设置罩532。罩532不限于用于防止源自挥发性物质的气体的不期望的扩散，也能够用于防止任意气体的自基板W向基板输送区域5B的不期望的扩散。
参照图4对基板输送机构53为多轴输送机器人的情况下的罩532的配置的一个例子进行说明。基板输送机构53具有保持基板W的臂531。臂531利用X方向驱动机构534而能够在X方向(图4的左右方向)上前进后退。X方向驱动机构534固定于基座构件533，该基座构件533利用未图示的YZθ方向驱动机构而能够在Y方向(与X方向正交的水平方向)、Z方向(上下方向)以及θ方向(绕上下方向轴线的旋转方向)上移动。罩532固定于基座构件533。图4中示出了臂531前进着的状态。若臂531后退，则保持于臂W的基板W的周围被罩532包围。罩532的前部开放，由此，使得臂531对基板W进行的拾取动作(日文：ピック動作)和安置动作(日文：プレース動作)(基板W的相对于旋转卡盘、托盘、交接单元40的交接动作)不会被罩532妨碍。
罩532的结构并不限定于图4所示的结构，还可以在罩532设置在臂531后退时使罩532的前侧开放端开闭的门(未图示)。
如图2所示，优选在罩532设置自被罩532围成的空间排出气体的排气部77。在图示的实施方式中，排气部77具有：排气通路771，其一端与罩532连接，另一端与循环通路72连接；阀772以及化学过滤器773，它们夹设于排气通路771。通过这样构成，在臂531保持着表面附着有含挥发性物质的膜的基板W时，能够更可靠地防止气化了的挥发性物质向基板处理区5的基板输送区域5B内扩散。
而且，还可以设置供气部78，该供气部78向被罩532围成的空间供给作为气氛控制气体的氮气。在图示的实施方式中，供气部78具有配管782，该配管782的上游端与氮气供给源781连接且下游端与罩532连接。在配管782夹设有流量控制设备783。通过除了排气部77以外还设置供气部78，能够更可靠地将基板W的周围的氧浓度维持得较低。但是，若利用排气部77对罩532内进行抽吸，则低氧浓度气氛自基板输送区域5B向罩532内流入，因而也可以不设置供气部78。
在本实施方式中，设为在罩532设有排气部77和供气部78这两者。以下，为了使说明简单化，将一边利用排气部77进行排气一边自供气部78供给氮气的动作称作“罩吹扫”。
在输入输出部2设有气体供给部90，该气体供给部90向载置于容器保持部20之上的容器C的内部供给作为气氛调整气体的氮气。
基板处理装置1包括控制装置100。控制装置100为例如计算机，包括控制部101和存储部102。在存储部102储存有对基板处理装置1执行的各种处理进行控制的程序。控制部101通过读取并执行储存于存储部102的程序从而控制基板处理装置1的动作。
此外，该程序是存储到能够由计算机读取的存储介质的程序，也可以是从该存储介质安装到控制装置100的存储部102的程序。作为能够由计算机读取的存储介质，存在例如硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)以及存储卡等。
接着，对基板处理装置1的运转方法进行说明。在控制装置100的控制下执行以下说明的基板处理装置1的动作。
在开始基板处理装置1的正常运转之前，基板处理装置1的整个内部空间成为与设有基板处理装置1的无尘室内的气氛实质相同的气氛。为了准备开始基板处理装置1的正常运转，将基板输送区3、交接单元40以及(基板处理区5的)基板输送区域5B的内部空间调整成低氧浓度气氛。
如以下这样进行初始的气氛调整。使风扇过滤单元75A和风扇75B运行。该状态下，一边自第2气氛控制系统70的第2气体排出部74排出处于循环系统(基板输送区域5B和循环通路72)内的空气(无尘室内气氛)，一边自第2气体供给部73以大流量供给作为气氛控制气体的氮气。由此，处于循环系统内的空气至少一部分被氮气置换。继续该操作，直到由氧浓度传感器70S检测的基板输送区域5B内的氧浓度成为期望值为止。在基板输送区域5B内的氧浓度成为大致期望值之后，停止或大幅减少气体自第2气体排出部74的排出，也大幅减少气氛控制气体自第2气体供给部73供给的供给流量。
然后，进行由第2气体供给部73供给的气体的供给量的反馈控制和自第2气体排出部74排出的气体的排出量的反馈控制，从而使由压力传感器743检测的压力(该压力成为基板输送区域5B内的压力的指标)维持在期望范围内。根据由第2气体供给部73供给的气体的供给量和自第2气体排出部74排出的气体的排出量的差，基板输送区域5B内的压力变化。在无需变更氧浓度和IPA蒸汽浓度(详细后述)的情况下，将由第2气体供给部73供给的气体的供给量抑制到所需的最小限度。另外，进行由第2气体供给部73供给的气体的供给量的反馈控制和自第2气体排出部74排出的气体的排出量的反馈控制，从而使由氧浓度传感器70S检测的氧浓度维持在期望范围内。在氧浓度升高的情况下，增加由第2气体供给部73供给的气体的供给量和自第2气体排出部74排出的气体的排出量这两者。该情况下，控制由第2气体供给部73供给的气体的供给量和自第2气体排出部74排出的气体的排出量的差，从而使基板输送区域5B内的压力维持在期望范围内。
另外，与第2气氛控制系统70的上述操作大致同时地使风扇过滤单元84A、84B和风扇85A、85B运行。该状态下，一边自第3气氛控制系统80的第3气体排出部84排出处于循环系统(基板输送区3、交接单元40以及循环通路82)内的气体，一边自第3气体供给部83以大流量供给作为气氛控制气体的氮气。由此，处于循环系统内的空气(无尘室内空气)至少一部分被氮气置换。也继续该操作，直到由氧浓度传感器30S检测的基板输送区3内的氧浓度成为期望值为止。在氧浓度传感器30S检测的氧浓度成为了大致期望值之后，停止或大幅减少气体自第3气体排出部84的排出，也大幅减少气氛控制气体自第3气体供给部83供给的供给流量。
然后，进行由第3气体供给部83供给的气体的供给量的反馈控制和自第3气体排出部84排出的气体的排出量的反馈控制，从而使由压力传感器843检测的压力(该压力成为基板输送区3内的压力的指标)维持在期望范围内。根据由第3气体供给部83供给的气体的供给量和自第3气体排出部84排出的气体的排出量的差，基板输送区3内的压力变化。在无需变更氧浓度的情况下，将由第3气体供给部83供给的气体的供给量抑制到所需的最小限度。另外，进行由第3气体供给部83供给的气体的供给量的反馈控制和自第2气体排出部84排出的气体的排出量的反馈控制，从而使由氧浓度传感器30S检测的氧浓度维持在期望范围内。在氧浓度升高的情况下，使由第3气体供给部83供给的气体的供给量和自第3气体排出部84排出的气体的排出量这两者增加。该情况下，控制由第3气体供给部83供给的气体的供给量和自第3气体排出部84排出的气体的排出量的差，从而使基板输送区3内的压力维持在期望范围内。
可以在第2气体供给部73和第3气体供给部83均并列设置大流量供给用的流路和小流量供给用的流路。通过如此，能够迅速地进行自无尘室内气氛向低氧浓度气氛的置换。
此外，基板输送区域5B内的压力优选控制得略高于液体处理单元51内的压力。通过如此，能够防止或大幅抑制液体处理单元51内的气氛(化学溶液成分、有机溶剂蒸汽等)向基板输送区域5B内流出。
另外，基板输送区3内的压力和交接单元40内的压力优选控制得略高于基板输送区域5B内的压力。通过如此，能够防止或大幅抑制存在于基板输送区域5B内的气体成分(该气体成分是自液体处理单元51流出或者自基板W扩散出的气体成分)向基板输送区3内和交接单元40内流入。
如上述那样，基板输送区3的内部空间、交接单元40的内部空间以及基板输送区域5B的内部空间成为期望压力的低氧浓度气氛。然后，自基板处理装置1的外部将应在该基板处理装置1处理的多个基板W以存储于充填有非活性气体(例如氮气)的容器C的状态载置于容器保持部20。基板W的表面成为并不优选放置于大气气氛(无尘室气氛)那样的氧浓度相对较高的气氛的状态。自气体供给部90向载置于容器保持部20的容器C供给氮气。在容器C的前表面开口部与基板输送区3的前表面面板31紧密贴合的状态下拆除容器C的盖(未图示)，使容器C的内部与基板输送区3的内部空间连通。
接着，设于基板输送区3的基板输送机32自容器C取出基板W，并向交接单元40输送。在基板处理区5的基板输送区域5B设置的基板输送机构53将保持于交接单元40的基板W取出，并向由预先确定的输送时间表指定的液体处理单元51输入该基板W。此时，在开始向液体处理单元51输入基板W之前，以关闭了闸门518的状态自氮气供给部61向液体处理单元51的单元壳体511内供给氮气。在单元壳体511内的氧浓度下降到规定浓度后，打开闸门518，在基板W向液体处理单元51内的输入完成后立即关闭闸门518。在基板W的处理过程中，也将单元壳体511内维持为期望的低氧浓度气氛。
液体处理单元51对基板W实施预先确定的处理，最后成为在基板W的表面(器件形成面)形成有IPA的液膜的状态。
在液体处理单元51处的处理结束时，打开闸门518，基板输送机构53自液体处理单元51取出基板W。在取出了基板W之后，立即关闭闸门518。另外，停止自氮气供给部61向液体处理单元51的单元壳体511内供给氮气。由此，能够抑制相对高价的氮气的消耗量。由于IPA的挥发性较高，因而在液体处理单元51内存在IPA的蒸汽。因此，IPA蒸汽可能自液体处理单元51的单元壳体511内经由开口517向基板输送区域5B流出。如上所述，通过预先将基板输送区域5B的内部空间的压力控制得高于单元壳体511内的压力，能够使该流出大幅减少。然而，无论如何在基板W的表面都存在IPA的液膜，因而IPA蒸汽可能向基板W的周围扩散。
为了防止基板输送区域5B内的IPA浓度升高，进行之前定义的罩吹扫。自基板输送机构53的臂531将基板W自液体处理单元51取出后后退并将基板W收容于罩532内的时刻、或者在该时刻的略前或略后的时刻起开始罩吹扫。由此，能够防止或大幅抑制IPA蒸汽自臂531所保持的基板W向基板输送区域5B内扩散。另外，自打开了闸门518的时刻、或者在打开闸门518的略前或略后的时刻起，一起增大使用了第2气体供给部73而向循环通路72供给的氮气的供给流量以及使用了第2气体排出部74而自循环通路72排出的排气流量。在基板输送区域5B内的压力实质上不产生变化的条件下实施该供给流量的增大和排气流量的增大。由此，即使IPA蒸汽自基板W扩散到基板输送区域5B内，也能够防止或抑制基板输送区域5B内的IPA浓度的上升。
基板输送机构53的臂531经由窗525进入干燥单元52的待机空间524，并将自液体处理单元51取出的基板W向位于交接位置的托盘523传递。然后，臂531自待机空间524退出。自基板W进入到待机空间524的时刻或者该时刻的略前或略后的时刻起，使阀617(风门)的开度增大。由此，形成自基板输送区域5B经由窗525向待机空间524流入、并经过排气通路616和管路618向循环通路72返回的气体的流动。由此，能够防止待机空间524内的IPA浓度升高。优选在基板输送机构53的臂531进入到干燥单元52的待机空间524的时刻停止上述的罩吹扫。由此，能够削减相对高价的氮气的使用量。罩吹扫也可以在臂531将基板W载置于托盘523的时刻停止。
在基板W放置于托盘523之上时，托盘523立即向处理容器522内的处理位置移动。由于处理容器522被托盘523密封，因而已经不会使IPA蒸汽自基板W向待机空间524扩散。因此，自托盘523移动到处理位置的时刻或者该时刻的略前或略后的时刻起，关闭阀617或者使阀617的开度减小。也可以保持使阀617的开度较大的状态。然而，由于无用地消耗用于循环系统71内的气体循环的驱动力，因此优选在待机空间524内不存在带IPA液膜的基板W时(也包含在处理容器522内存在基板W的情况)不产生经过排气通路616和管路618的气体的流动。
在基板输送机构53的臂531进入到待机空间524之后，可以一起减少使用了第2气体供给部73的向循环通路72供给的氮气的供给流量和使用了第2气体排出部74的自循环通路72排出的排气流量。这是因为，若基板输送机构53的臂531进入待机空间524，则由于自基板输送区域5B经由窗525向待机空间524流入的气体流，因而几乎不认为自基板W扩散的IPA蒸汽会向基板输送区域5B流出。通过一起减少由第2气体供给部73供给的氮气的供给流量和由第2气体排出部74排出的排气流量，能够削减相对高价的氮气的使用量。此外，自待机空间524经由排气通路616排出来的气体中的IPA蒸汽被设于管路618的化学过滤器619去除。
在托盘523移动到处理位置后，在干燥单元52的处理容器522按照公知的步骤进行超临界干燥处理。
基板W的超临界干燥处理完成之后，托盘523向待机位置移动，基板输送机构53的臂531自托盘取得基板W，并向交接单元40输送。然后，基板W利用基板输送机32向原来的容器C返回。
根据上述的实施方式，能够可靠地进行基板处理装置1内的空间的气氛调整，并且能够削减气氛调整用的气体的使用量。
在上述实施方式中，基板处理装置1具备进行液体处理从而最终在基板W的表面形成IPA液膜的液体处理单元51和对带IPA液膜的基板W实施超临界干燥处理的干燥单元52，但并不限定于此。例如，液体处理单元可以是在基板W的表面形成半固化状态的有机膜的单元，另外，干燥单元52可以是对半固化状态的有机膜进行烧制的烘烤单元。另外，例如，液体处理单元还可以是在基板W的表面形成具有流动性的升华性物质的膜的单元，另外，干燥单元52还可以是使升华性物质的膜固化和/或升华的加热单元。
另外，基板处理装置1还可以仅具有液体处理单元(51)作为处理单元而不具有干燥单元(52)。该情况下，由于在打开了液体处理单元(51)的闸门(518)时液体处理单元51内的气氛(例如干燥工序中使用的IPA的蒸汽、或者化学溶液的雾沫)等可能向基板输送区域(5B)内流出，因而上述的基板输送区域(5B)的气氛控制技术(例如，在闸门518打开着的过程中进行自循环系统72的排气等)仍起作用。
在上述实施方式中，使用了氮气作为气氛控制气体，但能够使用可在基板能够存在的空间形成期望的气氛的任意的气氛控制气体。例如，在想要形成低湿度气氛的情况下，可以使用干燥空气作为气氛控制气体。在想要形成缺氧气氛的情况下，可以使用例如二氧化碳气体来代替氮气。通常，由于这样的气氛控制气体相对高价，因此，仅在必要的情况下进行供给、仅在必要的情况下进行排气，由此，能够抑制气氛控制气体的使用量，能够降低基板处理装置的运行成本。
处理对象的基板W不限定于半导体晶圆，也可以是玻璃基板、陶瓷基板等在半导体装置制造领域中使用的各种各样的基板。
应该认为，此次公开的实施方式在所有方面为例示，而并不是限制性的。上述的实施方式只要不偏离权利要求书及其主旨，就能够以各种方式进行省略、置换、变更。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其中，
该基板处理装置包括：
基板处理区，其具有：设有至少一个对基板进行液体处理的液体处理单元的处理区域和设有相对于所述液体处理单元输送基板的基板输送机构的基板输送区域；
基板输送区，其具有基板输送机，该基板输送机自利用容器保持部保持的基板收纳容器取出基板并将其输送到所述基板处理区的所述基板输送机构能够到达的位置；
第1气氛控制系统，其控制所述基板处理区的所述处理区域内的气氛；以及
第2气氛控制系统，其控制所述基板处理区的所述基板输送区域内的气氛，
所述第1气氛控制系统具有第1气体供给部和第1气体排出部，构成为在利用各所述液体处理单元进行液体处理时，利用所述第1气体供给部向该液体处理单元供给气氛控制气体，并且利用所述第1气体排出部排出该液体处理单元内的气氛，
所述第2气氛控制系统具有：循环系统，其包含所述基板处理区的所述基板输送区域以及与所述基板输送区域连接的循环通路；第2气体供给部，其向所述第2气氛控制系统的所述循环系统供给气氛控制气体；以及第2气体排出部，其排出所述第2气氛控制系统的所述循环系统内的气氛，所述第2气氛控制系统构成为使气氛调整气体在所述第2气氛控制系统的所述循环系统中循环，并且，所述第2气氛控制系统构成为，在所述液体处理单元中的至少一个所述液体处理单元于所述基板输送区域开放时，利用所述第2气体排出部排出所述第2气氛控制系统的所述循环系统内的气氛。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其中，
该基板处理装置还包括第3气氛控制系统，该第3气氛控制系统控制所述基板输送区内的气氛，所述第3气氛控制系统具有：循环系统，其包含所述基板输送区以及与所述基板输送区连接的循环通路；第3气体供给部，其向所述第3气氛控制系统的所述循环系统供给气氛控制气体；以及第3气体排出部，其排出所述第3气氛控制系统的所述循环系统内的气氛，所述第3气氛控制系统构成为使气氛调整气体在所述第3气氛控制系统的所述循环系统内循环。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
在所述处理区域还设有至少一个干燥单元。
4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，
所述液体处理单元构成为执行以下这样的处理：在自该液体处理单元输出利用所述液体处理单元处理后的基板时，在该基板上形成由液体构成的膜、或未完全固化而溶剂能够自其蒸发的膜，所述干燥单元构成为使所述膜干燥。
5.根据权利要求3所述的基板处理装置，其中，
所述液体处理单元构成为执行以下这样的处理：在自所述液体处理单元输出利用所述液体处理单元处理后的基板时，在所述基板的表面形成有机溶剂的液膜，所述干燥单元是使用超临界流体作为处理流体来使形成了所述有机溶剂的液膜的基板干燥的超临界干燥单元。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的基板处理装置，其中，
在所述基板处理区的所述基板输送区域设置的所述基板输送机构具有：基板保持臂，其保持基板；以及罩，其以包围利用所述基板保持臂保持的基板的方式设置，所述基板输送机构设有排气部，该排气部自利用所述罩围成的空间排出气氛。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置，其中，
所述基板输送机构还具有供气部，该供气部向利用所述罩围成的空间供给气氛调整气体。
8.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
所述第1气氛控制系统构成为，在未利用各所述液体处理单元进行液体处理时，停止自第1气体供给部向该液体处理单元供给气氛控制气体。
9.根据权利要求1或2所述的基板处理装置，其中，
所述第2气氛控制系统构成为，在所述基板输送机构对表面形成了由液体构成的膜、或者未完全固化而溶剂能够自其蒸发的膜的基板进行输送时，利用所述第2气体排出部排出所述第2气氛控制系统的所述循环系统内的气氛。
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