JP4723268B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を薬液によって処理するための基板処理装置に関する。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、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などが含まれる。また、基板処理のために使用される薬液には、ポリマー除去液、エッチング液などがある。

半導体集積回路素子の高集積化および高速度化は、市場の要求である。この要求に応えるために、従来から用いられてきたアルミニウム配線に代えて、より低抵抗の銅配線が用いられるようになってきた。銅配線を、低誘電率絶縁膜（いわゆるＬｏｗ−ｋ膜。比誘電率が酸化シリコンよりも小さな材料からなる絶縁膜をいう。）と組み合わせて多層配線を形成すれば、極めて高速で動作する集積回路素子を実現できる。

異なる層の銅配線間の接続は、層間絶縁膜に形成されたヴィアに埋め込まれた銅プラグによって達成される。微細な配線パターンを形成するためには、高いアスペクト比のヴィアが要求されるから、ヴィアの形成には、反応性イオンエッチングに代表されるドライエッチング法が適用される。
しかし、ドライエッチング法では、処理対象の膜だけでなくレジストも腐食されていき、その一部は、変質してポリマー（レジスト残渣）として、基板表面に残留する。配線パターンが微細であるがゆえに、次工程までに、このポリマーを基板上から確実に除去しておかなければならない。

ポリマー除去処理のための基板処理装置は、ポリマー除去液を貯留する薬液タンクと、処理対象の基板を保持して回転するスピンチャックと、薬液タンクからスピンチャックに保持された基板にポリマー除去液を供給するための薬液供給路と、基板に供給された後のポリマー除去液を再利用のために薬液タンクに帰還させるための薬液帰還路とを備えている。
特開２００４−２６７９６５号公報

ところが、前記のような構成では、薬液タンクおよびスピンチャックにおいて、ポリマー除去液が空気に触れ、このポリマー除去液中に酸素が溶け込むという問題がある。ポリマー除去液中の溶存酸素は、基板上の金属膜（銅膜など）を酸化させて金属酸化物を生じさせるのであるが、この金属酸化物はポリマー除去液によってエッチングされる。その結果、基板上の配線膜等の金属膜の膜減りが生じ、この基板から作製されるデバイスの特性を劣化させるおそれがある。

この課題は、たとえばふっ酸のように、金属酸化物に対するエッチング作用を有する薬液を用いて基板を処理する基板処理装置（ウェットエッチング処理装置）にも共通する課題である。
また、金属酸化物に限らず、一般に、酸化物に対するエッチング作用を有する薬液を用いて基板を処理する場合に、同様の問題に直面する。

そこで、この発明の目的は、薬液による不所望なエッチングを低減して、薬液処理の品質を向上することができる基板処理装置を提供することである。

上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）に薬液を供給して当該基板を処理する基板処理装置であって、薬液を貯留するための薬液タンク（２５）と、処理対象の基板を保持する基板保持部（１２）と、前記薬液タンクから前記基板保持部に保持されている基板へと薬液を導く薬液供給路（４，２１）と、前記薬液供給路の途中部に分岐接続され、前記薬液タンクへと薬液を循環させる薬液循環路（２２）と、前記薬液供給路を通る薬液の流通先を、前記薬液供給路における前記薬液循環路の分岐接続部分よりも前記基板保持部側と前記薬液循環路とに切り換えるバルブ（８）と、前記薬液供給路において前記バルブよりも前記基板保持部側に介装され、前記薬液中の溶存酸素量を低減する基板保持部側用脱気ユニット（１０）と、前記薬液供給路において前記バルブよりも前記薬液タンク側に介装され、前記薬液中の溶存酸素量を低減する薬液タンク側用脱気ユニット（５）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
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、薬液タンクから基板へと薬液を導く薬液供給路に介装された基板保持部側用脱気ユニットによって、薬液中の酸素が脱気されて、溶存酸素量が低減される。これにより、基板上において、薬液中の溶存酸素に起因する酸化反応が生じることを抑制または防止することができる。その結果、基板に供給される薬液が、酸化物に対するエッチング作用を有するものであったとしても、基板上において不所望なエッチングが生じることを抑制または防止することができ、薬液処理の品質を向上できる。
また、薬液供給路におけるバルブよりも基板保持部側に、基板保持部側用脱気ユニットが介装される。そのため、バルブの切り換えにより、薬液供給路におけるバルブよりも基板保持部側に供給される薬液は、基板に供給される直前に、基板保持部側用脱気ユニットによって脱気処理（すなわち、溶存酸素量を低減するための処理）を受ける。これにより、溶存酸素量が極めて低減された薬液を、基板上に供給することができる。

前記処理対象の基板は、表面に金属膜が形成された基板であってもよい。この場合に、基板上において前記金属膜の酸化物が生じることを抑制または防止できるので、金属酸化物に対するエッチング作用のある薬液を用いて基板を処理する場合においても、金属膜に不所望な膜減りが生じることを抑制または防止することができる。
前記基板保持部側用脱気ユニットは、前記薬液供給路において、基板上へと薬液を吐出する吐出口（１５）に可能な限り近い位置に介装されることが好ましい。これによって、溶存酸素量が可能な限り低減された薬液を、基板上に供給することができる。

基板保持部側用脱気ユニットは、気体透過性および液体不透過性を有する中空子分離膜を介して、薬液からの酸素ガスの脱気を行うものであってもよい。
薬液タンク側用脱気ユニットは、気体透過性および液体不透過性を有する中空子分離膜を介して、薬液からの酸素ガスの脱気を行うものであってもよい。

請求項２記載の発明は、前記薬液タンク内の空間を不活性ガス雰囲気とするために、前記薬液タンクに不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構（３５，３７，３８，３９）をさらに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。
この構成により、薬液タンク内の空間が不活性ガス雰囲気とされるので、薬液タンク内の薬液中に酸素が溶け込んでいくことを、抑制または防止することができる。これにより、基板に供給される薬液中の溶存酸素量をさらに低減することができる。

前記不活性ガスとしては、窒素ガスやアルゴンガスを用いることができる。また、窒素ガスおよび水素ガスの混合ガスを前記不活性ガスとして用いてもよい。これらの不活性ガスを用いることにより、薬液タンク内の空間を、脱酸素雰囲気とすることができる。
請求項３に記載されているように、前記基板保持部は、１枚の基板を保持する枚葉処理用基板保持部（１２）であってもよい。すなわち、前記基板処理装置は、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であってもよい。

前記枚葉処理用基板保持部は、基板を保持して回転させる基板保持回転機構を含んでいてもよい。基板保持回転機構の典型例は、基板を保持して回転するスピンチャックである。
請求項４記載の発明は、前記枚葉処理用基板保持部に保持される基板の表面に対向する基板対向面（１３ａ）を有し、少なくとも前記薬液供給路から前記枚葉処理用基板保持部に保持されている基板に薬液が供給される期間において、当該基板の表面に近接配置される基板対向部材（１３）と、この基板対向部材と前記枚葉処理用基板保持部に保持されている基板との間に不活性ガスを供給する基板用不活性ガス供給機構（１６，１７）とをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置である。

この構成によれば、基板対向部材の基板対向面を基板の表面に近接させた状態で、基板に薬液が供給されるとともに、この基板と基板対向部材との間に不活性ガスが供給される。これにより、基板へと供給された薬液が周囲の酸素を取り込むことを抑制または防止することができるから、基板上における不所望な酸化反応をさらに抑制することができる。その結果、基板上において、薬液による不所望なエッチングが生じることを抑制でき、薬液処理の品質をさらに向上することができる。

前記基板対向部材は、基板表面の全域を覆う基板対向面を有することが好ましい。また、前記基板対向部材は、周囲からの処理液のはね返りが基板表面に至ることを抑制または防止するための遮断部材であってもよい。
前記不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガスなどの単体不活性ガスのほか、窒素ガスおよび水素ガスの混合ガスなどを適用することができる。

請求項５記載の発明は、前記基板保持部に保持された基板に向けて前記薬液供給路から供給された後の薬液を前記薬液タンクへと帰還させる薬液帰還路（２３，３６）をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
この構成では、基板処理のために用いられた薬液が、薬液帰還路を介して薬液タンクへと帰還させられて再利用される。これにより、薬液消費量を低減することができる。そして、基板保持部側用脱気ユニットによって溶存酸素量が低減される結果、基板表面における不所望な酸化反応を抑制でき、当該酸化反応に起因する酸化物のエッチングを防止できるので、このような酸化物が薬液中に溶け込むことによる薬液の汚染を低減することができる。したがって、薬液タンクへと帰還させられて繰り返し使用される薬液の寿命が長くなり、これにより、薬液消費量をさらに低減することが可能となる。

前記薬液帰還路は、薬液の自重によって薬液タンクへと薬液を導くものであってもよく、また、途中部に薬液回収タンク（４５）およびこの薬液回収タンクから薬液タンクへと回収薬液を送り出すポンプ（４７）とを介装したものであってもよい。薬液回収タンクが薬液帰還路に介装されるときには、この回収タンク内の空間に対して不活性ガスを供給する回収タンク用不活性ガス供給機構（５０，５１）がさらに備えられることが好ましい。これにより、回収タンク内において薬液中に酸素が溶け込むことを抑制でき、基板上に供給される薬液中の溶存酸素量をさらに低減することができる。

請求項６記載の発明は、前記薬液帰還路に介装され、この薬液帰還路中を流通する薬液中の溶存酸素量を低減する薬液帰還路用脱気ユニット（７０）をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置である。
この構成によれば、薬液タンクへと回収される薬液中の溶存酸素量が低減されるので、繰り返し使用される薬液の寿命を長くすることができるうえ、基板に供給される薬液中の溶存酸素量をさらに低減することができる。

請求項７記載の発明は、前記薬液がポリマー除去液であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置である。
ポリマー除去液は、金属酸化膜に対するエッチング作用を有する。したがって、処理対象の基板の表面に金属膜が露出している場合に、ポリマー除去液中に多くの溶存酸素が存在していれば、金属膜の不所望なエッチングが生じる。この問題が、この発明によって解決されることになる。

ポリマー除去液としては、有機アルカリ液を含む液体、有機酸を含む液体、無機酸を含む液体、ふっ化アンモン系物質を含む液体のうちの少なくともいずれか１つが使用できる。そのうち、有機アルカリ液を含む液体としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミン、コリンのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、有機酸を含む液体としては、クエン酸、蓚酸、イミノジ酸、および琥珀酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、無機酸を含む液体としては、ふっ酸および燐酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。その他、ポリマー除去液としては、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマティックジオール、パーフレン、フェノールを含む液体などのうちの少なくともいずれか１つを含む液体があり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホキシドとモノエターノルアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマティックジオールとの混合液、パークレンとフェノールとの混合液などのうちの少なくともいずれか１つが挙げられる。その他、トリエタノールアミン、ペンタメチルジエチレントリアミンなどのアミン類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。

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の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、ポリマー除去液を薬液として用いた薬液処理（ポリマー除去処理）を行うための装置であり、基板Ｗに薬液を供給して処理する処理モジュール１と、この処理モジュール１に対して薬液（ポリマー除去液）を供給する薬液供給モジュール２とを備えている。

処理モジュール１は、処理対象の基板が配置される処理チャンバ３と、この処理チャンバ３内に収容された基板Ｗに対して薬液を供給する薬液供給路４と、この薬液供給路４に、薬液供給モジュール２側から順に介装された第１脱気ユニット（薬液タンク側用脱気ユニット）５、流量計６、流量調整弁７、三方弁（バルブ）８および第２脱気ユニット（基板保持部側用脱気ユニット）１０を備えている。処理チャンバ３内には、基板Ｗから飛び散る処理液を受け止めるための処理カップ１１と、この処理カップ１１内に配置され、基板Ｗをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１２と、このスピンチャック１２によって保持された基板Ｗの上方に配置された遮断板１３とが収容されている。遮断板１３は、遮断板昇降機構１４によって昇降可能であり、スピンチャック１２に保持された基板Ｗの表面のほぼ全域を覆うことができる基板対向面１３ａを有している。

薬液供給路４は、処理チャンバ３の内部に至り、その先端は、スピンチャック１２に保持された基板Ｗに向けて薬液を吐出する薬液吐出部（薬液ノズル）１５を形成している。この薬液吐出部１５は、遮断板１３の中空支持軸１３ｂを挿通し、遮断板１３の中央に形成された開口からスピンチャック１２に保持された基板Ｗの上面の回転中心に臨む処理液配管によって構成されている。

中空支持軸１３ｂの内壁面と薬液吐出部１５の外壁面との間の空間は、不活性ガス通路となっており、ここには不活性ガス供給路１６からの不活性ガスが供給されるようになっている。不活性ガス供給路１６は、不活性ガス供給源に接続されているとともに、その途中部には、不活性ガスバルブ１７が介装されている。この不活性ガスバルブ１７を開くことにより、遮断板１３の基板対向面１３ａとスピンチャック１２に保持された基板Ｗの表面との間の空間に不活性ガスを供給することができる。不活性ガスとしては、たとえば窒素ガスを用いることができる。

第１脱気ユニット５には、薬液供給モジュール２からの薬液供給路２１が接続されている。また、三方弁８は、薬液供給モジュール２へと薬液を循環させる薬液循環路２２に分岐接続されている。さらに、処理カップ１１には、薬液供給モジュール２へと使用済の薬液を帰還させて回収するための薬液回収路２３（薬液帰還路）が接続されている。
薬液供給モジュール２は、薬液を貯留するための薬液タンク２５と、この薬液タンク２５から薬液を汲み出して薬液供給路２１へと送り出す薬液ポンプ２６とを備えている。薬液供給路２１には、薬液中の異物を取り除くフィルタ２７と、薬液を所望の温度に温度調整するための温度調整ユニット（たとえばヒータ）２８とが介装されている。この温度調整ユニット２８よりも下流側の薬液供給路２１には、薬液タンク２５へと戻る内部循環路２９が分岐接続されており、この内部循環路２９には、流量計３０および流量調整弁３１が介装されている。

薬液タンク２５にはさらに、処理モジュール１の三方弁８から分岐した薬液循環路２２が接続されており、新たな薬液を薬液タンク２５に供給するための新液供給路３５が接続されており、処理モジュール１から回収された使用後の薬液が導かれる薬液回収路３６が接続されている。さらに、薬液タンク２５には、その内部の空間に不活性ガス（窒素ガスなど）を供給するための不活性ガス供給路４０が接続され、さらに、薬液タンク２５の内部の雰囲気を排気するための排気路４２が接続されている。不活性ガス供給路４０は、不活性ガス供給源に接続されており、その途中部には、不活性ガスバルブ４１が介装されている。

新液供給路３５は、薬液供給源に接続されているとともに、その途中部には、新液供給バルブ３７、流量計３８および流量調整弁３９が介装されている。
薬液回収路３６は、薬液供給モジュール２の内部に備えられた薬液回収タンク４５に接続されていて、その途中部には、薬液中の異物を取り除くフィルタ４６、回収ポンプ４７および回収弁４８が介装されている。薬液回収タンク４５には、処理モジュール１からの使用済の薬液が導かれる薬液回収路２３が接続されている。さらに、この薬液回収タンク４５には、不活性ガス供給源からの不活性ガス（窒素ガスなど）が不活性ガスバルブ５１を介して不活性ガス供給路５０から供給されるようになっているとともに、その内部空間の雰囲気が排気路５２を介して排気されるようになっている。

薬液タンク２５および薬液回収タンク４５にそれぞれ接続された排気路４２，５２は、当該基板処理装置が配置される工場に備えられる排気ユーティリティなどの排気設備に接続される。
薬液ポンプ２６は、当該基板処理装置の運転中常時駆動されている。この薬液ポンプ２６によって薬液タンク２５から汲み出された薬液は、フィルタ２７により異物を取り除かれ、温度調整ユニット２８によって温度調整された後、薬液供給路２１から処理モジュール１へと送り出される。

処理モジュール１では、薬液供給路２１から供給される薬液は、その液中の溶存酸素が第１脱気ユニット５により脱気された後に、薬液供給路４を介して三方弁８へと向かう。この三方弁８は、スピンチャック１２に保持された基板Ｗに薬液を供給すべきときには薬液吐出部１５へと薬液を供給し、それ以外のときには薬液循環路２２へと薬液を送り出すように制御される。三方弁８が薬液吐出部１５側に開いているとき、薬液供給路４を通る薬液は、薬液吐出部１５から基板Ｗに向けて吐出される直前に、第２脱気ユニット１０による脱気処理を受ける。すなわち、基板Ｗに供給される直前に、溶存酸素量を低減するための処理を受けることになる。

基板Ｗに供給された後の薬液は、処理カップ１１によって受け止められ、薬液回収路２３を経て薬液回収タンク４５へと至る。この薬液回収タンク４５には、不活性ガス供給路５０からの不活性ガスが供給されているとともに、その内部の、薬液および不活性ガスを含む雰囲気が排気路５２を介して排気されている。不活性ガス供給路５０に介装された不活性ガスバルブ５１は、この基板処理装置の運転中常時開放されており、したがって、薬液回収タンク４５の内部は、終始不活性ガス雰囲気に保持される。したがって、薬液回収タンク４５内において、回収された薬液中に酸素が溶け込んでいくことを抑制または防止することができるので、この薬液回収タンク４５における薬液中の溶存酸素量の増加は実質的に生じない。

薬液回収タンク４５に収容された回収薬液は、回収ポンプ４７によって汲み出されて、薬液回収路３６から薬液タンク２５へと送り出されることになる。このとき、フィルタ４６により回収薬液中の異物が取り除かれ、清浄な状態の薬液が、再利用のために薬液回収路３６から薬液タンク２５へと回収される。
薬液タンク２５では、その内部空間に不活性ガス供給路４０からの不活性ガスが供給されるとともに、内部空間の、薬液および不活性ガスを含む雰囲気が排気路４２を介して排気される。不活性ガスバルブ４１は、当該基板処理装置の運転中常時開成されており、したがって、薬液タンク２５内は常時不活性ガス雰囲気に保持されることになる。そのため、この薬液タンク２５内で、薬液中に酸素が溶け込むことを抑制または防止できるので、薬液中の溶存酸素量が当該薬液タンク２５内で実質的に増加することはない。

薬液タンク２５内の薬液が減少したときには、新液供給路３５に介装された新液供給バルブ３７が開かれ、新たな薬液が、流量調整弁３９によって流量調整されながら供給されることになる。
処理モジュール１の三方弁８は、スピンチャック１２に処理対象の基板Ｗが保持されていない場合や、この基板Ｗに薬液を供給すべきでない待機期間には、薬液供給路４からの薬液を薬液循環路２２に導く状態に制御される。このとき、薬液は、薬液タンク２５から薬液供給路２１，４を経て三方弁８に至り、薬液循環路２２を経て薬液タンク２５へと帰還する循環経路内で循環する。これにより、薬液は、温度調整ユニット２８によって温度調整された状態に保持されることになる。また、この薬液循環期間中には、第１脱気ユニット５により、薬液中の溶存酸素量が低減されるとともに、薬液タンク２５の内部空間が不活性ガス雰囲気に保持されるので、薬液中の溶存酸素量が低い状態に保持されることになる。

内部循環路２９には、余剰分の薬液が流れ込み、この余剰分の薬液は、薬液タンク２５に帰還される。
処理チャンバ３では、スピンチャック１２に保持された基板Ｗの表面に薬液を供給して薬液処理を行うとき、遮断板１３は、遮断板昇降機構１４によって、基板対向面１３ａを基板Ｗの表面に近接させた処理位置まで下降させられる。この状態で、不活性ガスバルブ１７が開かれ、基板対向面１３ａと基板Ｗの表面との間の制限された空間に不活性ガスが供給される。これによって、不活性ガス雰囲気中で薬液による基板処理が行われることになるから、基板Ｗ上の薬液に酸素が溶け込んでいくことを抑制または防止することができる。こうして、処理チャンバ３内の処理中に薬液への酸素の混入が生じることを抑制または防止することができる。

薬液供給路４の先端の薬液吐出部１５は、遮断板１３の下面中央部に吐出口を有しているので、遮断板１３の基板対向面１３ａが基板Ｗの近傍にしている状態においても、基板Ｗの回転中心に向けて薬液を供給することができる。
図２は、第１および第２脱気ユニット５，１０の共通の構成例を示す模式図である。脱気ユニット５，１０は、筒状の本体部５８と、この本体部５８の第１端部６１ａに備えられ、薬液を取り入れるための取入口５７と、本体部５８の側面に備えられ、脱気処理がされた薬液を送出する送出口６４と、本体部５８の第１および第２端部６１ａ，６１ｂに備えられ、それぞれ独立に気体を供給または排気可能な第１気体出入部６２（６２ａ，６２ｂ）および第２気体出入部６３（６３ａ，６３ｂ）とを備えている。第１気体出入部６２および第２気体出入部６３は、真空ポンプ５５に接続されている。

本体部５８の軸線に沿って、取入口５７と接続された給液管６０が設けられている。この給液管６０は、周囲に向けて放射状に薬液を吐出する複数の吐出口を有している。この給液管６０の周囲には、複数枚の筒状の中空子分離膜５９が、給液管６０に沿って同軸状に配置されている。複数の中空子分離膜５９には、詳細な図示は省略するが、その端部が第１気体出入部６２と接続されている第１中空子分離膜５９ａと、第２気体出入部６３と接続されている第２中空子分離膜５９ｂとが含まれている。

前述のように、第１気体出入部６２および第２気体出入部６３のいずれもが真空ポンプ５５に接続されているので、薬液が給液管６０から供給され、本体部５８の内部が薬液で満たされると、第１中空子分離膜５９ａおよび第２中空子分離膜５９ｂにおいて、内外の圧力差により、酸素分子が、薬液中から第１中空子分離膜５９ａおよび第２中空子分離膜５９ｂ内へと透過して、薬液中から排出されていく。そして、溶存酸素濃度が減少させられた薬液が、送出口６４から送出されることになる。

図３は、薬液中の溶存酸素量と銅のエッチング量とを測定した結果を示す図である。この測定は、薬液としてポリマー除去液を用い、２つのサンプルＡ，Ｂに対して、溶存酸素量が５ｍｇ／ｌのポリマー除去液と、溶存酸素量が８ｍｇ／ｌのポリマー除去液とを用い、銅のエッチング量（膜減り）を測定した結果を示す。この図３に示す測定結果から、サンプルＡ，Ｂのいずれにおいても、薬液中の溶存酸素量の低減により、銅のエッチング量が明らかに減少することが理解される。

以上のように、この実施形態によれば、薬液供給路４に第１および第２脱気ユニット５，１０を介装し、薬液中の溶存酸素量を低減させた後に当該薬液を基板Ｗに供給するようにしている。これによって、基板Ｗ上において、薬液中の溶存酸素に起因する酸化反応が生じることを抑制または防止できるので、薬液による酸化物のエッチングに起因する膜減り等の不具合を抑制または解消して、薬液処理の品質を格段に向上することができる。それとともに、薬液回収路２３を介して回収される薬液中における酸化物濃度を抑えることができるので、薬液の寿命を長くすることができ、これによって、薬液使用量を減少することができる。

さらに、上記の実施形態では、薬液タンク２５および薬液回収タンク４５内の空間を不活性ガス雰囲気としており、さらには、処理中の基板Ｗの雰囲気も不活性ガス雰囲気とされることから、いずれの箇所においても、酸素濃度の高い大気に薬液が晒されることがなく、これにより、薬液中への酸素の混入がより一層確実に低減されるようになっている。これによっても、薬液処理の品質を向上することができるとともに、薬液の寿命を長くすることができる。

以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、薬液供給路４において三方弁８の上流側および下流側にそれぞれ脱気ユニット５，１０を介装しているが、１つの脱気ユニットを薬液供給路４に介装するとすれば、薬液吐出部１５により近い第２脱気ユニット１０を残すことが好ましい。すなわち、三方弁８と薬液吐出部１５との間において、吐出直前の薬液に対して脱気処理を行うことにより、確実に溶存酸素の少ない薬液を基板Ｗに供給することができる。

また、図１において二点鎖線で示すように、薬液回収路２３の途中部に脱気ユニット７０を追加してもよい。
また、処理モジュール１から薬液回収路２３を介して回収される薬液を、その自重によって薬液タンク２５まで導くことができる場合には、薬液回収タンク４５および回収ポンプ４７は省かれてもよい。

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。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。 脱気ユニットの構成例を示す模式図である。 薬液中の溶存酸素量と銅のエッチング量とを測定した結果を示す図である。

符号の説明

１ 処理モジュール
２ 薬液供給モジュール
３ 処理チャンバ
４ 薬液供給路
５ 第１脱気ユニット
６ 流量計
７ 流量調整弁
８ 三方弁
１０ 第２脱気ユニット
１１ 処理カップ
１２ スピンチャック
１３ 遮断板
１３ａ 基板対向面
１３ｂ 中空支持軸
１４ 遮断板昇降機構
１５ 薬液吐出部
１６ 不活性ガス供給路
１７ 不活性ガスバルブ
２１ 薬液供給路
２２ 薬液循環路
２３ 薬液回収路
２５ 薬液タンク
２６ 薬液ポンプ
２７ フィルタ
２８ 温度調整ユニット
２９ 内部循環路
３０ 流量計
３１ 流量調整弁
３５ 新液供給路
３６ 薬液回収路
３７ 新液供給バルブ
３８ 流量計
３９ 流量調整弁
４０ 不活性ガス供給路
４１ 不活性ガスバルブ
４２ 排気路
４５ 薬液回収タンク
４６ フィルタ
４７ 回収ポンプ
４８ 回収弁
５０ 不活性ガス供給路
５１ 不活性ガスバルブ
５２ 排気路
５５ 真空ポンプ
５７ 取入口
５８ 本体部
５９ 中空子分離膜
５９ａ 第１中空子分離膜
５９ｂ 第２中空子分離膜
６０ 給液管
６１ａ 第１端部
６１ｂ 第２端部
６２ 第１気体出入部
６３ 第２気体出入部
６４ 送出口
７０ 脱気ユニット
Ｗ 基板

Claims (7)

1. 基板に薬液を供給して当該基板を処理する基板処理装置であって、
   薬液を貯留するための薬液タンクと、
   処理対象の基板を保持する基板保持部と、
   前記薬液タンクから前記基板保持部に保持されている基板へと薬液を導く薬液供給路と、
   前記薬液供給路の途中部に分岐接続され、前記薬液タンクへと薬液を循環させる薬液循環路と、
   前記薬液供給路を通る薬液の流通先を、前記薬液供給路における前記薬液循環路の分岐接続部分よりも前記基板保持部側と前記薬液循環路とに切り換えるバルブと、
   前記薬液供給路において前記バルブよりも前記基板保持部側に介装され、前記薬液中の溶存酸素量を低減する基板保持部側用脱気ユニットと、
   前記薬液供給路において前記バルブよりも前記薬液タンク側に介装され、前記薬液中の溶存酸素量を低減する薬液タンク側用脱気ユニットとを含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記薬液タンク内の空間を不活性ガス雰囲気とするために、前記薬液タンクに不活性ガスを供給する不活性ガス供給機構をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記基板保持部は、１枚の基板を保持する枚葉処理用基板保持部である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。
4. 前記枚葉処理用基板保持部に保持される基板の表面に対向する基板対向面を有し、少なくとも前記薬液供給路から前記枚葉処理用基板保持部に保持されている基板に薬液が供給される期間において、当該基板の表面に近接配置される基板対向部材と、
   この基板対向部材と前記枚葉処理用基板保持部に保持されている基板との間に不活性ガスを供給する基板用不活性ガス供給機構とをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記基板保持部に保持された基板に向けて前記薬液供給路から供給された後の薬液を前記薬液タンクへと帰還させる薬液帰還路をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 前記薬液帰還路に介装され、この薬液帰還路中を流通する薬液中の溶存酸素量を低減する薬液帰還路用脱気ユニットをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
7. 前記薬液がポリマー除去液であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。

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