JP6494807B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents
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Description
図1〜図11を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の第1の実施形態について説明する。
図1は、第1の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の概略構成を示す図である。また、図2は、第1の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。
次に、第1の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成について図3を参照して説明する。図3は、第1の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
次に、処理ユニット16の概略構成について図4を参照して説明する。図4は、処理ユニット16の概略構成を示す図である。図4に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。
次に、第1の実施形態に係る基板処理システム1における処理液供給系の具体的な構成例について図5を参照して説明する。図5は、第1の実施形態に係る基板処理システム1における処理液供給系の具体的な構成例を示す図である。
図5に示すように、処理流体供給源70は、硫酸の供給系として、硫酸を貯留する貯留タンク102と、貯留タンク102から出て貯留タンク102に戻る循環経路104と、循環経路104から分岐して各処理ユニット16に接続される複数の分岐経路112とを有している。
処理ユニット16は、混合部45を備える。混合部45は、分岐経路112から供給される硫酸と、過酸化水素水供給経路160から供給される過酸化水素水とを混合して混合液であるSPMを生成し、生成したSPMを処理流体供給部40(図4参照)へ供給する。なお、混合部45は、処理流体供給部40に一体的に組み込まれていてもよい。
基板処理システム1は、切替部80と、回収経路114と、廃棄経路115とをさらに備える。切替部80は、排出経路54、回収経路114および廃棄経路115に接続されており、制御部18の制御に従って、排出経路54を流れる使用済みSPMの流入先を回収経路114と廃棄経路115との間で切り替える。
次に、本実施形態に係る処理ユニット16が実行する基板処理の内容について図6を参照して説明する。図6は、第1の実施形態に係る処理ユニット16が実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。図6に示す各処理手順は、制御部18の制御に従って実行される。
次に、使用済みSPMの回収率の決定手法について図7〜図9を参照して説明する。図7は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1〜X3%とした場合における、貯留タンク102内の硫酸の最終到達濃度を示すグラフである。図8は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1〜X3%とした場合における、ウェハW1枚当たりの硫酸の消費量を示すグラフである。図9は、処理ユニット16を用いて複数のウェハWを連続して処理した場合における、貯留タンク102内の硫酸の濃度および貯留タンク102内の液量の時間変化を示すグラフである。
次に、使用済みSPMの回収処理の内容について図10を参照して説明する。図10は、回収処理の手順の一例を示すフローチャートである。図10には、SPM供給処理の開始時において、排出経路54と廃棄経路115とが連通している場合の回収処理の手順を示している。なお、図10に示す各処理手順は、制御部18によって制御される。
次に、硫酸の補充処理の内容について図11を参照して説明する。図11は、補充処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図11に示す各処理手順は、制御部18によって制御される。
次に、貯留タンク102の構成例について図12を参照して説明する。図12は、貯留タンク102の構成例を示す図である。
ところで、基板処理システム1では、SPMの温度が一定に保たれるように、ヒータ109を制御して循環経路104を循環する硫酸の温度を調整する循環温度調整処理を行ってもよい。
次に、第2の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成について図17を参照して説明する。図17は、第2の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成例を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
次に、第3の実施形態に係る基板処理システムの構成について図18及び図19を参照して説明する。図18は、第3の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。なお、図3と同様の構成には同じ符号が付されている。
1 基板処理システム
16 処理ユニット
18 制御部
80 切替部
102 貯留タンク
114 回収経路
115 廃棄経路
170 供給経路
Claims (12)
- 第1処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから供給される前記第1処理液と、第2処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
前記第1処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、
前記切替部を制御して、前記基板処理部による前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させ、前記第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路へ流入させ、前記第2の時間が経過してから前記混合液の供給が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させる切替制御部と
を備える、基板処理装置。 - 前記貯留タンクに貯留された前記第1処理液を取り出して前記貯留タンクへ戻す循環経路と、
前記循環経路に接続され、前記循環経路を流れる前記第1処理液を前記基板処理部へ供給する分岐経路と、
前記貯留タンクの側壁との間に隙間をあけて配置され、前記貯留タンク内を上下に仕切る仕切部材と
を備え、
前記循環経路は、
前記貯留タンク内の第1処理液を取り出す取り出し口が前記仕切部材の下方に配置され、前記取り出し口から取り出した第1処理液を前記仕切部材へ向けて吐出する戻し口が前記仕切部材の上方に配置される、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理部へ供給される前記第1処理液を加熱する加熱部と、
前記基板処理部へ供給される前記第1処理液の濃度情報を取得する濃度情報取得部と、
前記濃度情報取得部によって取得された濃度情報に応じて、前記加熱部による前記第1処理液の加熱温度を制御する温度制御部と
を備える、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記濃度情報取得部は、
前記混合液を用いた前記基板の処理枚数を前記濃度情報として取得する、請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記濃度情報取得部は、
前記貯留タンクに貯留された液の比重を前記濃度情報として取得する、請求項3に記載の基板処理装置。 - 前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第1処理液の濃度以上の濃度を有する第1処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
前記回収率は、
前記貯留タンクに貯留された第1処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第1処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項1に記載の基板処理装置。 - 前記貯留タンクに貯留される第1処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第1処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充制御部
を備える、請求項6に記載の基板処理装置。 - 前記第1処理液は、硫酸であり、
前記第2処理液は、過酸化水素水である、請求項1に記載の基板処理装置。 - 第1処理液を貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから供給される前記第1処理液と、第2処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
前記第1処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、を備えた基板処理装置における基板処理方法であって、
前記基板処理部を用いて前記混合液を前記基板へ供給する供給工程と、
前記供給工程において前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、前記供給工程で供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄し、前記第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路を介して前記貯留タンクへ戻し、前記第2の時間が経過してから前記供給工程が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する回収工程と
を含む、基板処理方法。 - 前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第1処理液の濃度以上の濃度を有する第1処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
前記回収率は、
前記貯留タンクに貯留された第1処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第1処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項9に記載の基板処理方法。 - 前記貯留タンクに貯留される第1処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第1処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充工程
を含む、請求項10に記載の基板処理方法。 - 前記第1処理液は、硫酸であり、
前記第2処理液は、過酸化水素水である、請求項9に記載の基板処理方法。
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