CN118156174A - 基板处理装置和基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的基板处理装置和基板处理方法防止或抑制超临界干燥处理时基板表面图案倒塌。基板处理装置包括：从喷嘴向基板供给处理液，作为超临界干燥处理的前工序在基板表面形成处理液的液膜的液体处理部；处理液供给部，包括贮存从处理液供给源供给的处理液的缓冲容器；与处理液供给源、缓冲容器和喷嘴连接，使从处理液供给源向喷嘴的处理液通过的供给配管；和进行向喷嘴的处理液供给、供给停止的供给控制部；溶解氧浓度测量部，设置于供给配管或从供给配管分支的分支配管，测量供给配管内的处理液或从供给配管经分支配管取出的处理液中的溶解氧浓度；控制部，基于测量结果判断可否从喷嘴向基板供给处理液，基于其判断结果控制供给控制部。

Description

基板处理装置和基板处理方法
技术领域
本发明涉及基板处理装置和基板处理方法。
背景技术
近年，在半导体装置的制造中进行超临界干燥处理。专利文献1的基板处理装置包括单片式的清洗装置和超临界干燥装置。清洗装置中，对基板进行药液清洗工序和冲洗处理。之后，基板的表面的冲洗液被置换成IPA等保护液，接着，基板表面的保护液的液膜的厚度被调节成为适当的厚度。之后基板被送入超临界干燥装置的超临界腔室，在此处，基板表面的保护液的液膜被转换为超临界二氧化碳等超临界流体，通过使该超临界流体气化以干燥基板。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2019-33246号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
本发明提供能够防止或至少抑制在进行超临界干燥处理时形成在基板的表面的图案的倒塌的技术。
用于解决课题的技术方案
根据本发明的一实施方式，提供一种基板处理装置，其包括：液体处理部，其具有喷嘴，通过将处理液从所述喷嘴向基板供给而对基板实施处理，作为使所述处理液干燥的超临界干燥处理的前工序，在所述基板的表面形成所述处理液的液膜；向所述喷嘴供给处理液的处理液供给部，其具有：暂时贮存从处理液供给源供给的处理液的缓冲容器；供给配管，其与所述处理液供给源、所述缓冲容器和所述喷嘴连接，使从所述处理液供给源向所述喷嘴去的处理液通过；和至少进行处理液向所述喷嘴的供给和供给停止的供给控制部；溶解氧浓度测量部，其设置于所述供给配管、或者设置于从所述供给配管分支的排出配管，测量处于所述供给配管内的处理液中、或从所述供给配管经由所述排出配管取出的处理液中的溶解氧浓度；和控制部，其基于所述溶解氧浓度测量部的测量结果，判断可否从所述喷嘴向基板供给处理液，基于其判断结果控制所述供给控制部。
发明效果
根据上述实施方式，能够防止或者至少抑制进行超临界干燥处理时形成在基板的表面的图案的倒塌。
附图说明
图1是基板处理装置的一实施方式的基板处理系统的概略横截面图。
图2是表示图1的基板处理系统所含的液体处理单元的一结构例的概略纵截面图。
图3是表示图1的基板处理系统所含的超临界理单元的一结构例的概略纵截面图。
图4是说明由IPA中的溶解氧引起的图案倒塌的概略图。
图5是表示在图2所示的液体处理单元供给作为处理液的IPA的IPA供给机构的第1结构例的概略配管系统图。
图6是表示包围部件的第1结构例的长度方向截面图。
图7是表示包围部件的第2结构例的概略图。
图8是表示包围部件的第3结构例的概略图。
图9是表示包围部件的第3结构例的变形例的概略图。
图10是表示包围部件的第4结构例的变形例的概略图。
图11是表示在图2所示的液体处理单元供给作为处理液的IPA的IPA供给机构的第2结构例的概略配管系统图。
图12是表示在图11所示的缓冲容器的周围设置的包围部件的一结构例的概略图。
具体实施方式
以下参照附图说明基板处理装置的一实施方式的基板处理系统。
如图1所示，基板处理系统1包括：多个(在图1所示的例子中是2台)液体处理单元(液体处理部)2；和多个(在图1所示的例子中是2台)的超临界处理单元(超临界处理部)3。
该基板处理系统1中，在载置部11载置存放有多个基板W的FOUP100(基板输送容器)，该FOUP100内的基板W经由送入送出部12和交接部13运送至清洗处理部14和超临界处理部15。在清洗处理部14和超临界处理部15中，基板W首先被送入在清洗处理部14设置的液体处理单元2而接受清洗处理，之后，被送入在超临界处理部15设置的超临界处理单元3而接受从基板W上除去IPA(isopropyl alcohol/异丙醇)的干燥处理。图1中，附图标记“121”表示在FOUP100与交接部13之间输送基板W的第1输送机构，附图标记“131”表示交接搁架，其能够实现暂时载置在送入送出部12与清洗处理部14和超临界处理部15之间被输送的基板W的作为缓冲部的功能。
在交接部13的开口部连接有基板输送路162，在基板输送路162的两侧设置有具有液体处理单元的清洗处理部14和具有超临界处理单元3的超临界处理部15。在基板输送路162配置有第2输送机构161，第2输送机构161在基板输送路162内可移动地设置。在交接搁架131载置的基板W被第2输送机构161接收，第2输送机构161将基板W送入液体处理单元2和超临界处理单元3。另外，液体处理单元2和超临界处理单元3的数量和配置方式没有特别限定，能够根据每单位时间的基板W的处理个数和各液体处理单元2和各超临界处理单元3的处理时间等，以适合的方式配置适当数量的液体处理单元2和超临界处理单元3。
基板处理系统1具有控制部4。控制部4例如由计算机构成，具有运算部18和存储部19。在存储部19中存储有控制在基板处理系统1中执行的各种处理的程序(包含处理方案)。运算部18通过读取在存储部19中存储的程序并执行，而控制基板处理系统1的动作。
作为液体处理单元2，能够使用在半导体制造装置的技术领域中公知的单片式液体处理单元。对于能够在本实施方式中使用的液体处理单元2的结构例，以下参照图2简单地进行说明。液体处理单元2包括：将基板W以水平姿态保持并且能够使其绕铅垂轴线旋转的旋转卡盘21(基板保持旋转机构)；和对被旋转卡盘21保持而旋转的基板W排出处理液的1个以上的喷嘴22。喷嘴22担载于用于使喷嘴22移动的臂23。液体处理单元2具有将从旋转的基板W飞散的处理液回收的承液杯状部24。承液杯状部24具有：用于将回收的处理液向液体处理单元2的外部排出的排液口25；用于将承液杯状部24内的气氛排出的排气口26。洁净气体从在液体处理单元2的腔室27的顶部(天花板部)设置的风扇过滤器单元28被向下吹出，被引入承液杯状部24内，向排气口26排出。
作为风扇过滤器单元28，能够使用具有将洁净空气(clean air)和不活泼气体(此处例如是氮气，也记作“N2气体”)择一地排出的功能的单元。此时，作为洁净空气，能够使用将设置有基板处理系统1的洁净室内的空气利用风扇过滤器单元28内的过滤器(例如ULPA过滤器)过滤后的气体，作为氮气，能够使用从作为半导体制造工厂的工厂使用能源提供的氮气供给源供给的氮气。具有这样的功能的风扇过滤器单元28在半导体制造装置的技术领域中是公知的，活力构造的详细说明。
作为超临界处理单元3，能够使用在半导体制造装置的技术领域中公知的任意单元。对于本实施方式中能够使用的超临界处理单元3的结构例，以下参照图3进行简单说明。超临界处理单元3具有超临界腔室(处理容器)31，和相对于超临界腔室31可进退的基板支承托盘32。如图3所示，当支承基板W的基板支承托盘32存放于超临界腔室31时，与基板支承托盘32一体的盖体34堵塞超临界腔室31的开口部，在超临界腔室31内界定出密闭的处理空间。图1中描绘了从超临界腔室31退出的基板支承托盘32，在该状态下第2输送机构161能够相对于基板支承托盘32进行基板W的交接。
为了使相对于基板支承托盘32进行基板W的交接的超临界处理单元3内的区域35成为氮气气氛，能够在区域35设置用于供给氮气的氮气供给部36。可以在超临界腔室31的开口部开放时向超临界腔室31内供给氮气，由此使超临界腔室31内和区域35两者成为氮气气氛。为了促进区域35的氮气吹扫，可以设置对区域35的气氛进行排气的排气部(未图示)。
以下简单说明液体处理单元2和超临界处理单元3中的基板W的处理。由第2输送机构161送入液体处理单元2的基板W，利用旋转卡盘21保持为水平姿态，绕铅垂轴线旋转。对旋转的基板W的表面，依据预先决定的处理方案，从任一个喷嘴22供给处理液。作为一例，对基板W，依次实施使用预湿液的预湿处理、使用清洗或湿蚀刻用的药液的药液处理、和使用冲洗液(例如DIW)的冲洗处理。药液处理和冲洗处理有时进行多次。在最后的冲洗处理结束后，从用于供给作为保护基板表面的保护液(处理液)的IPA的喷嘴22(IPA喷嘴22)，向旋转的基板W的表面以预先决定的时间供给IPA。由此，位于基板W的表面(也包括图案的内部)的冲洗液被转换成IPA。当向IPA的置换完成后，使基板W的旋转速度减速至极低速并且使来自IPA喷嘴22的IPA的排出流量也减少至适当的值，最终停止IPA的排出并且停止基板W的旋转。由此，能够在基板W的表面形成所需的膜厚的IPA的液膜(也称为“IPA paddle”)。在表面形成有IPA液膜的基板W由第2输送机构161向超临界处理单元3输送。
第2输送机构161在处于开位置(图1所示的位置)的基板支承托盘32上，载置在表面形成有IPA液膜的基板W。接着，基板支承托盘32向闭位置(图3所示的位置)移动，基板W被收纳在超临界腔室31内的密闭的处理空间中。另外，超临界腔室31由厚的不锈钢等材料形成，基板处理系统1的运转中总是维持在80℃左右的温度。从超临界CO2(超临界二氧化碳)的供给装置向超临界腔室31内供给CO2，随之超临界腔室31内的压力逐渐上升。超临界腔室31内的压力超过CO2的临界压力(此处是8Mpa左右)时，CO2开始溶入基板W上的IPA。
无论基板W上的混合流体(CO2+IPA)中的IPA浓度和温度如何，在超临界腔室31内的CO2成为能够维持超临界状态的压力之前，超临界腔室31内被升压。这样的话，进行流通工序，其持续进行向超临界腔室31内的CO2的供给，并且以能够维持上述超临界状态保证压力的流量从超临界腔室31进行流体的排出。
在流通工序中，如图3中箭头所示，超临界CO2在基板的上方区域流动，之后从流体排出部排出。此时，在超临界腔室31内形成与基板W的表面大致平行地流动的超临界CO2的层流。暴露于超临界CO2的层流的基板W的表面上的混合流体(IPA+CO2)中的IPA逐渐被转换成超临界CO2。最终，位于基板W的表面上的IPA的大致全部被转换成超临界CO2。
IPA向CO2的置换完成后，停止超临界CO2的供给，并且从超临界腔室31排出流体，由此超临界腔室31内的压力回到常压。由此超临界状态的CO2成为气体，从基板W被除去。从而完成基板W的干燥。干燥的基板W由第2输送机构161从超临界处理单元3送出。
在上述过程中，当基板W收纳在总是为80℃左右的温度的超临界腔室31内时，基板W的温度上升，在位于基板W的表面的IPA中溶解的气体(特别是氧气)的一部分气化而产生气泡。如图4所示，在图案的邻接的柱状部之间的空间中产生大的气泡B时，由于气泡B，柱状部被推压而扩展，可能发生图案的倒塌。
因此，IPA中的溶解氧浓度(以下，为了简便也称为“DO”或“DO值”)必须抑制得较低。另外，二氧化碳的溶解也会成为问题，但空气中的二氧化碳浓度大幅低于氧浓度因此不易成为问题。此外，空气中含量最多的氮与氧和二氧化碳相比，在IPA中的溶解度大幅变低，不会成为问题。
为了解决上述气泡的问题，在本发明中，提案了降低处于基板W的表面的IPA的溶解氧浓度的技术，特别是将溶解氧浓度低的IPA供给至基板的技术。
以下，说明能够向液体处理单元2的IPA供给用的喷嘴22(IPA喷嘴22)供给低DO的IPA的IPA供给机构(处理液供给部)。
参照图5说明IPA供给机构的第1结构例。第1结构例的IPA供给机构40具有IPA供给源41。IPA供给源41只要能够供给DO值被抑制得足够低的IPA则能够采用任意结构。
IPA供给源41可以作为设置基板处理系统1的半导体装置制造工厂的工厂供给能源被提供。或者，IPA供给源41可以是贮存有低DO的IPA的密闭容器(也称为“罐”等)。图4所示的例子中是后者，此时，也将构成IPA供给源41的密闭容器称为“密闭容器41”。
通过将压送气体供给至密闭容器41内的IPA的液面的上方空间，密闭容器41内的IPA由于压送气体的压力被压入在IPA的液面的下方开口的IPA供给配管42的端部开口部，由此从密闭容器41送出。其中，使用这样的气体的液体的压送技术本身是公知的。
压送气体优选使用在IPA中的溶解度比氧气低的气体，此处使用不活泼气体、例如氮气(N2气体)。图5中对压送气体标注附图标记“N2(D)”。
在IPA供给配管42中，从上游侧起依次插入设置有开闭阀431和过滤器432。开闭阀431在从密闭容器41送出IPA时打开，此外的时间是关闭的。过滤器432将IPA中含有的颗粒除去。
IPA供给配管42的下游端与缓冲容器44连接。能够从密闭容器41经由IPA供给配管42对缓冲容器44补充IPA。
设置有向缓冲容器44供给压送气体的压送气体供给部45。压送气体供给部45具有：压送气体供给管451；在压送气体供给管451从上游侧起依次设置的压力控制阀452、气体过滤器453和开闭阀454。压力控制阀452具有作为控制该压力控制阀452的二次侧压力的减压阀的功能。气体过滤器453除去在压送气体中含有的颗粒。开闭阀454在从液体处理单元2的IPA排出用的喷嘴22排出IPA时打开，以此外的期间是关闭的。
压送气体供给管451的上游端与压送气体供给源456连接，压送气体供给管451的下游端与缓冲容器44连接。从压送气体供给源456供给的压送气体可以与向密闭容器41供给的压送气体相同，例如能够为氮气。另外，为了向密闭容器41供给压送气体，能够将与压送气体供给部45同样的压送气体供给部连接于密闭容器41。
在缓冲容器44的底部连接有IPA供给配管46。IPA供给配管46的下游端与液体处理单元2的IPA排出用的喷嘴22连接。在IPA供给配管46，从上游侧起依次插入设置有流量计461和开闭阀462。开闭阀462在从IPA排出用的喷嘴22排出IPA时打开，在此外的期间是关闭的。来自喷嘴22的IPA的排出流量，能够通过基于流量计461的检测值控制压力控制阀452的二次侧压力、即向缓冲容器44内供给的压送气体的压力来控制。
如图5中箭头A大致表示的，从IPA供给配管46分支出多个分支配管，可以将各分支配管与多台的液体处理单元2中的1台液体处理单元2的IPA排出用的喷嘴22连接。此时，可以使用压力控制阀452将向缓冲容器44供给的压送气体的压力维持为一定值，并且利用设置于各分支配管463的流量控制机构控制从各喷嘴22的IPA的排出流量。另外，此时，聚集多个分支配管463和随之的各种流动控制设备(阀、流量计等)的划分区域设置在基板处理系统1内，这由图5中以虚线VB包围的部分表示。
另外，在对多个液体处理单元2同时从1个缓冲容器44进行利用氮气的IPA的压送时，必须提高压送气体的压力。当过于提高压送气体的压力时，在IPA中会溶解无法忽视的量的氮气，由于该溶解氮气，可能会产生在向超临界腔室31的投入时会成为问题的水平的大气泡。因此，在对多个液体处理单元2同时从1个缓冲容器44进行利用氮气的压送时，优选利用泵使IPA流动(参照后述的图11的结构例)。
另外，第1结构例的IPA供给机构40中，利用压送气体供给部45、流量计461、开闭阀462等，构成控制IPA向喷嘴22的供给的供给控制部。
在用于半导体制造的液体处理装置中，为了供给IPA而使用的配管和随之设置的IPA供给机构40的构成部件(贮箱、阀的阀箱等的在内部存在IPA的部件)，大部分由氟类树脂材料、例如PFA制造。以下，为了简化说明，也将这些部件称为“PFA部件”，但并不限定于由PFA制成。
PFA具有气体透过性(氧透过性)，因此如果使IPA较长时间地滞留于PFA部件的内部，则在周围的大气气氛中含有的氧会透过PFA部件的壁体而溶解于处于PFA部件的内部的IPA中，IPA的DO值变高。成为问题的IPA的滞留例如在液体处理单元2的运转中断比较长的时间时发生。
为了解决上述问题，在本实施方式中，使IPA所通过的PFA部件的周围为不活泼气体具体而言为氮气气氛。为了实现该目的，由包围部件包围PFA部件的周围，在包围部件的内部流动氮气。作为在包围部件的内部流动的气体，能够使用对IPA的溶解度比氧气低的任意的气体，但从半导体制造工厂的入手性好的角度出发，使用氮气。
包围部件优选是氧不透过性的，但并不需要是完全氧不透过性。例如，如果在包围部件的内部总是流通氮气(即使是微小流量)，则由透过包围部件的氧引起的包围部件的内部的空间的氧浓度的上升是能够忽视的程度。
以下，对用于使PFA部件的周围为不活泼气体气氛的各种结构例进行说明。
在第1结构例中，如图6所示，能够使IPA供给配管42为双重管构造的内管。即，在由PFA形成的IPA供给配管42(内管)的周围，能够设置与IPA供给配管42同心的外管422。在作为内管的IPA供给配管42内流动IPA，在形成于IPA供给配管42与外管422之间的气体流路423内流动氮气。此时，外管422成为包围部件。图6的结构例中，在外管422的两端，设置有盖部424，该盖部424设置有使IPA供给配管42通过的贯通孔。在一个盖部424设置有用气体流路423供给不活泼气体的供给口425，在另一个盖部424设置有从气体流路423排出不活泼气体的排出口426。
在第2结构例中，如图7中概要表示的，可以设置包围多个IPA供给机构40的构成部件的密封壳体47，在图7中例示了在密封壳体47内，收纳有过滤器48、开闭阀49的除了致动器491的部分492(阀箱)和配管493的例子。在密封壳体47设置有向密封壳体47内的空间供给不活泼气体的供给口471，和从该空间排出不活泼气体的排出口472。密封壳体47可以构成为包围多个IPA供给机构40的构成部件的全部或几乎全部。此时，密封壳体47成为包围部件。
在第3结构例中，如图8中概要表示的，在开闭阀49等的器件位于配管与配管之间的情况下，可以将图6所示的双重管构造(42+422)设置在开闭阀49的两侧，将一个外管422的排出口426与另一个外管422的供给口425用连结管427连结。能够像这样使用连结管427，使邻接的2个包围部件的内部空间相互连通。
代替该结构，也可以如图9所示，设置开闭阀49的两侧的IPA所流动的管(由附图标记42表示)和包围开闭阀49的部分492(阀箱)的一体型的密封壳体47A。此时，一体型的密封壳体47A成为包围部件。
在图10中，作为第4结构例，表示了作为包围缓冲容器44的周围的包围部件的密封壳体47B。对设置于密封壳体47B的供给口471经由连结管427供给氮气(N2(P))，从排出口472经由连结管427排出氮气(N2(P))。利用从压送气体供给管451向缓冲容器44供给的氮气(N2(D))的压力，从缓冲容器44向IPA供给配管46流出IPA。
作为图10的结构例的变形例，可以在密封壳体47B的底部连接比IPA供给配管46大径的管473(用虚线表示)(它也对应于包围部件)而包围IPA供给配管46的周围。此时，排出口472被废弃，在大径的管473的端部设置排出口，在该排出口连接连结管427。
再次参照图5。能够在开闭阀431的周围和开闭阀462的周围，以图8或图9所示的方式设置包围部件。在缓冲容器44的周围能够以图10所示的方式设置包围部件。在过滤器432的周围，在IPA供给配管42(内管421)的周围设置的包围部件(外管422)的排出口426经由连结管427与设置于过滤器432的脱气配管490的周围的包围部件的供给口连接。在脱气配管490的周围设置的包围部件的排出口，如图5和图10所示，经由连结管427与密封壳体47B的供给口471B连接。
图5的结构中，多个包围部件中的邻接的2个包围部件彼此由连结管427连结，从不活泼气体供给部50供给的不活泼气体(氮气N2(P))从密闭容器41的附近到喷嘴22的附近在1个路径中流动。由此能够减少不活泼气体的消耗量。另外，在配管和阀等器件类密集配置的区域中，优选以图7所示的方式设置包围部件。另外，不活泼气体供给部50例如是作为工厂供给能源所提供的氮气供给源。
参照图11说明第2结构例的IPA供给机构700。图11中，为了简化附图使IPA的供给目标的液体处理单元2的台数为3台，但其数量并不限定于此。
IPA供给机构700具有贮存IPA的贮箱(缓冲容器)702，和与贮箱702连接的循环线704。在循环线704中，从上游侧起依次插入设置有泵706、温度调节器708、过滤器710、流量计712和定压阀714。泵706对IPA加压而将其送出，由此在循环线704形成IPA的循环流。温度调节器708将IPA温度调节至适于在IPA的供给目标的液体处理单元2中使用的温度。过滤器710从IPA除去颗粒等污染物质。定压阀714能够以适当的压力使IPA流入IPA的供给目标的液体处理单元2。
在循环线704设置有多个分支点715，在各分支点715从循环线704分支出分支供给线716。各分支供给线716的下游端与对应的单片式的液体处理单元2的IPA供给用的喷嘴22连接。在分支供给线716，从上游侧起依次插入设置有定压阀720、开闭阀722、溶解气体过滤器(例如中空纤维膜过滤器)724。在设定于分支供给线716的分支点728处，从分支供给线716分支出分支返回线730。在分支返回线730插入设置有开闭阀732。多个分支返回线730汇流而成为1个返回线734，返回线734的下游端与贮箱702连接。
从IPA供给源41经由IPA供给线(IPA供给配管)762对贮箱702供给IPA。在IPA供给线762插入设置有开闭阀764。在贮箱702连接有排水线766，在排水线766插入设置有开闭阀768。
在该IPA供给机构的第2结构例中，优选在流动IPA的管路(被称为“线”的部件)和附设于管路的部件的周围，设置与第1～第3结构例同样的包围部件，在包围部件的内部流动不活泼气体(氮气)。另外，如图12概要表示的，在贮箱(缓冲容器)702的周围，能够设置作为包围部件的密闭壳体770。此时，从供给口771向密闭壳体770供给氮气，从排出口772排出氮气。
在IPA供给机构的第2结构例中，由定压阀720、开闭阀722、开闭阀732等构成进行IPA对喷嘴2的供给控制的供给控制部。
接着，说明上述第2结构例中的IPA供给机构700的动作。从IPA供给源41向贮箱702供给，在贮箱702中贮存了预先决定的量的IPA后，泵706启动，IPA在循环线704中循环。温度调节器708加热在循环线704中流动的IPA，将IPA维持在适当的温度。
此外，此时使开闭阀722关闭、且使开闭阀732为打开状态，由此使在循环线704流动的IPA流入各分支供给线716，而流入对应的分支返回线730，经由返回线734回到贮箱702。将该状态也称为“排出待机状态”。
在图11所示的IPA供给机构，设置有测量IPA中的溶解氧浓度的DO传感器。在图11中，将能够设置DO传感器的第1～第3位置(并不限定于此)，用其中记载了DO的空心长方形表示。
DO传感器的第1位置处于在设定于分支返回线730的分支点735从分支返回线730分支的排出线(排出配管)736上。通过将设置于排出线736的开闭阀737打开、且将设置于分支返回线730的开闭阀737关闭，能够使在分支返回线730流动的IPA向排出线736流动。第1位置的DO传感器测量在排出线736流动的IPA的溶解氧浓度。
设置于第1位置的DO传感器的检测值，例如能够用于保证通过循环线704和分支返回线730循环的IPA的DO值稳定而处于预先决定的阈值以下。该检测值，例如如前所述，能够用作控制部4进行从喷嘴22向基板W的IPA排出开始可否的判断的判断基准。在检测出IPA的DO值稳定而为预先决定的阈值以下后，控制部4将开闭阀722和开闭阀732从前述的排出待机状态切换成排出状态(开闭阀722打开、且开闭阀732关闭的状态)，从IPA排出用的喷嘴22向基板W排出IPA。
在分支返回线730上也能够设置DO传感器。但是，存在从DO传感器向IPA中溶出金属成分的可能性。IPA在液体处理单元2中是最后供给至基板W的液体，在IPA中溶解有金属成分的情况下，没有机会清洗该IPA。因此，需要尽可能避免IPA的金属污染。因此，本实施方式中，DO传感器不是设置于基板处理系统1的通常运转中总是循环流动IPA的分支返回线730，而设置在排出线736的开闭阀737的下游侧。因此，开闭阀737关闭而IPA通过分支返回线730、返回线734向贮箱702流动时，IPA不会到达第1位置的DO传感器。另外，为了测量DO值而通过了排出线736的IPA，向设置有该基板处理系统1的半导体制造工厂中设置的有机药液的排液路废弃。
DO传感器的第2位置是分支供给线716上的喷嘴22的附近(喷嘴22的上游侧)。
设置于第2位置的DO传感器的检测值能够用作伪配发(dummy dispense)的要否的判断基准。例如，设置于第2位置的DO传感器的检测值高于预先决定的阈值、设置于第1位置的DO传感器的检测值低于预先决定的阈值的情况下，能够判断为如果通过伪配发利用喷嘴22附近的分支供给线716将滞留的IPA排出，则能够从喷嘴22向基板W排出IPA。
设置于第2位置的DO传感器的检测值，能够用于监视从喷嘴22向基板W排出的IPA的DO值。在排出过程中DO值比预先决定的阈值高时，控制部4能够产生警报。根据情况，控制部4也能够使开闭阀722、732转移至排出待机状态而停止自喷嘴22的IPA的排出。此时，处理中的基板W可以在表面附着有IPA液膜的状态下，暂时保管于适当场所(保管场所可以是液体处理单元2的旋转卡盘21上)。在能够供给低DO的IPA的时刻，将基板表面的高DO的IPA转换为低DO的IPA，之后对该基板W实施超临界干燥层处理。
另外，如先前所说明的，存在从DO传感器向IPA中析出金属成分的可能性。因此，无论DO传感器的检测值如何，在第2位置的DO传感器的附近IPA长期间(经历预先决定的时间以上)滞留在分支供给线716内的情况下，优选进行伪配发，以将该DO传感器附近的IPA全部排出。
DO传感器的第3位置处于在设置于IPA供给线762的分支点761从IPA供给线762分支的排出线(排出配管)763上。通过将设置于排出线763的开闭阀765打开、将设置于IPA供给线762的开闭阀764关闭，能够使在IPA供给线762流动的IPA向排出线763流动。第3位置的DO传感器测量在排出线763流动的IPA的溶解氧浓度。通过了排出线763的IPA向设置有该基板处理系统1的半导体制造工厂中设置的有机药液的排液路废弃。将DO传感器设置于排出线763的理由，是为了防止包含从DO传感器溶出的金属成分的IPA流入贮箱702。
设置于第3位置的DO传感器的检测值能够用于确认从IPA供给源41供给的IPA的品质(DO值)是否存在问题。本发明的基板处理系统1不具有除去IPA中的溶解氧的单元。因此，如果IPA供给源41是作为工厂提供资源提供的，对工厂管理者通知异常，等待其处理。在此期间，例如利用控制部4停止基板处理系统1的运转。IPA供给源41是罐等密闭容器，能够进行密闭容器或密闭容器中的IPA的更换。
可以在第1～第3位置全部设置有DO传感器，但并非必须在全部位置设置DO传感器。
在优选的一实施方式中，在第2位置设置DO传感器，在第1位置不设置DO传感器。在各液体处理单元2动作的基板处理系统1的通常运转中，在分支返回线730总是流动IPA，因此能够将在循环系统(包含贮箱702、循环线704、返回线734等的系统)中循环的IPA，通过开闭阀722、732的切换，在任意的时机取出至排出线736。此外，位于分支点728与喷嘴22之间的分支供给线716内的IPA(滞留IPA)的DO值即使稍有变高也基本不会造成问题。这是因为，在置换工序(从DIW向IPA的置换)的初期从喷嘴22供给到基板W的IPA与位于基板W上的DIW一起向基板W的外侧飞散，不会残留在基板W上。假设上述滞留IPA的DO值会成为问题，则可以进行伪配发。由此，只要定期确认位于第2位置的DO传感器的检测值，则能够实质上保证低DO值的IPA被供给至基板W。由此也可以不设置第1位置的DO传感器。
设置第3位置的DO传感器的优点在于，能够迅速地进行上述的问题处理，供给至基板W的DO值必须利用第2位置的DO传感器(或第1位置的DO传感器)。由此，例如，如果能够保证从IPA供给源41(例如工厂供给资源)供给的DO值足够低，则可以不设置第3位置的DO传感器。
DO传感器的检测值被送至控制部4，控制部4基于接收的检测值，如上所述，控制液体处理单元2的液体处理的开始(向喷嘴22的IPA等处理液的供给开始)、液体处理的中止(向喷嘴22的IPA等处理液的供给停止)、发出将DO传感器的检测值发生异常的信息向操作者通知的警报。
在图11所示的配管系统图中记载的配管(线)中，通过了该配管的IPA不废弃(换言之，该IPA之后从喷嘴22排出)的配管被分类为供给配管。通过了该配管的IPA被废弃(换言之，该IPA不供给至喷嘴22)的配管称为排出配管，排出配管的多数是从供给配管分支的分支配管。图11的实施方式中，排出线736、763和排水线766对应于排出配管。
图5所示的第1结构例中，能够将DO传感器(以虚线的长方形表示)设置在IPA供给配管46(例如喷嘴22附近的喷嘴22的上游，或开闭阀462附近的开闭阀462的上游)。该DO传感器的检测值也能够用于控制部4进行的、伪配发的要否的判断、从喷嘴22向基板W排出的IPA的DO值的监视等。在该情况下，也可以与前述的图11的第1位置和第3位置的DO传感器同样，将DO传感器设置在从IPA供给配管46分支的排出线(未图示)。
在液体处理单元2中在基板W的表面形成IPA液膜后，直到送入超临界处理单元3的超临界腔室31的期间中，氧会溶解在IPA中。为了防止该情况，优选使从液体处理单元2的旋转卡盘21至超临界处理单元3的超临界腔室31的基板W的输送路径的气氛维持在氮气气氛(不活泼气体气氛)。具体地说，例如，在液体处理单元2中开始向基板W的表面供给IPA时，从FFU28(参照图2)排出氮气。此外，对基板输送路162也从氮气供给部163(参照图1)供给氮气，将基板输送路162维持在氮气气氛。进而，对超临界处理单元3的区域35从氮气供给部36(参照图1)供给氮气，将区域35维持在氮气气氛。
根据上述实施方式，能够将在基板W的表面形成的IPA液膜中的溶解氧抑制得较低，因此能够防止由溶解氧引起的气泡形成导致图案倒塌。
此次公开的实施方式所有的点均是例示而不是限制。上述实施方式能够不脱离其保护范围和主旨地以各种方式进行省略、置换、变更。
附图标记说明
2 液体处理部(液体处理单元)
22 喷嘴
42、46、493、704、716、730、734、762等 供给配管
736、763 排出配管
45、461、462；720、722、732等 供给控制部
44、702 缓冲容器
DO 溶解氧浓度测量部
4 控制部。

Claims (16)

1.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
液体处理部，其具有喷嘴，通过将处理液从所述喷嘴向基板供给而对基板实施处理，作为使所述处理液干燥的超临界干燥处理的前工序，在所述基板的表面形成所述处理液的液膜；
向所述喷嘴供给处理液的处理液供给部，其具有：暂时贮存从处理液供给源供给的处理液的缓冲容器；供给配管，其与所述处理液供给源、所述缓冲容器和所述喷嘴连接，使从所述处理液供给源向所述喷嘴去的处理液通过；和至少进行处理液向所述喷嘴的供给和供给停止的供给控制部；
溶解氧浓度测量部，其设置于所述供给配管、或者设置于从所述供给配管分支的排出配管，测量处于所述供给配管内的处理液中、或从所述供给配管经由所述排出配管取出的处理液中的溶解氧浓度；和
控制部，其基于所述溶解氧浓度测量部的测量结果，判断可否从所述喷嘴向基板供给处理液，基于其判断结果控制所述供给控制部。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
在所述处理液供给源与所述喷嘴之间的区间的至少一部分，还具有包围在内部存在处理液的部件的包围部件，和向所述包围部件的内侧供给不活泼气体的不活泼气体供给部。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
所述配管构成为具有内管和外管的双重管，在所述内管流动处理液，在所述外管与所述内管之间的空间流动不活泼气体，所述外管是所述包围部件。
4.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
所述包围部件在所述处理液供给源与所述喷嘴之间的区间的至少一部分，以集中包围所述配管和设置于所述配管的设备的方式设置，所述设备是选自阀、过滤器、流量计和温度调节器的1个以上的设备。
5.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
所述包围部件在所述处理液供给源与所述喷嘴之间的区间的至少一部分，以包围设置于所述配管的设备的方式设置，所述设备是阀、过滤器、流量计和温度调节器的任一者。
6.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
所述包围部件以包围所述缓冲容器的方式设置。
7.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
还具有与所述缓冲容器连接的循环线，处理液经由从所述循环线分支的分支供给线向所述喷嘴供给，所述循环线和所述分支供给线成为所述配管的一部分。
8.如权利要求7所述的基板处理装置，其特征在于：
所述溶解氧浓度测量部设置于构成从所述处理液供给源与所述缓冲容器之间的配管分支的排出线的排出配管、构成所述分支供给线的供给配管、和构成从返回线分支的排出线的排出配管中的至少一个，所述返回线从所述分支供给线分支而使处理液返回所述循环线。
9.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于：
所述缓冲容器具有贮存处理液的贮箱主体，和设置于所述贮箱主体的不活泼气体供给口和处理液排出口，通过从所述不活泼气体供给口供给不活泼气体而对所述贮箱主体的内部空间进行加压，能够从所述处理液排出口排出处理液。
10.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
还包括：
超临界处理部，其使用超临界流体，使通过所述液体处理部在表面形成有处理液的液膜的基板干燥；
从所述液体处理部向所述超临界处理部运送基板的输送部；和
不活泼气体供给部，其在从所述液体处理部向所述超临界处理部运送基板时对基板所通过的空间供给不活泼气体而使该空间成为不活泼气体气氛。
11.如权利要求1～10中任一项所述的基板处理装置，其特征在于：
所述处理液是IPA(异丙醇)。
12.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于：
所述不活泼气体是氮气。
13.一种使用基板处理装置的基板处理方法，其特征在于：
所述基板处理装置包括：
液体处理部，其具有喷嘴，通过将处理液从所述喷嘴向基板供给而对基板实施处理，作为使所述处理液干燥的超临界干燥处理的前工序，在所述基板的表面形成所述处理液的液膜；
向所述喷嘴供给处理液的处理液供给部，其具有：暂时贮存从处理液供给源供给的处理液的缓冲容器；供给配管，其与所述处理液供给源、所述缓冲容器和所述喷嘴连接，使从所述处理液供给源向所述喷嘴去的处理液通过；和至少进行处理液向所述喷嘴的供给和供给停止的供给控制部；以及
溶解氧浓度测量部，其设置于所述供给配管、或者设置于从所述供给配管分支的排出配管，测量处于所述供给配管内的处理液中、或从所述供给配管经由所述排出配管取出的处理液中的溶解氧浓度，
基于所述溶解氧浓度测量部的测量结果，判断可否从所述喷嘴向基板供给处理液，在判断结果为能够供给的情况下，控制所述供给控制部，从所述喷嘴向位于所述液体处理部内的基板供给处理液，对所述基板实施液体处理。
14.如权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于：
在所述基板处理方法中使用的所述基板处理装置，在所述处理液供给源与所述喷嘴之间的区间的至少一部分，还具有包围在内部存在处理液的部件的包围部件，
所述基板处理方法通过向所述包围部件的内侧供给不活泼气体，防止或抑制氧溶解于存在于所述部件的内部的处理液，并且通过将所述处理液从所述喷嘴向基板供给而对基板实施处理。
15.如权利要求13所述的基板处理方法，其特征在于：
所述处理液是IPA(异丙醇)。
16.如权利要求14所述的基板处理方法，其特征在于：
所述不活泼气体是氮气。
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