KR101831789B1 - 액 처리 장치 및 약액 회수 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 상에 형성된 배선의 부식을 방지할 수 있는 액 처리 장치 및 약액 회수 방법을 제공하는 것이다. 실시예에 따른 액 처리 장치는, 처리부와 회수관과 공급관과 가스 공급부를 구비한다. 처리부는 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행한다. 회수관은 처리부로 공급된 약액을 회수한다. 공급관은 회수된 약액을 처리부로 공급한다. 가스 공급부는 회수관의 내부를 향해 불활성 가스를 공급한다.

Description

액 처리 장치 및 약액 회수 방법{LIQUID PROCESSING APPARATUS AND CHEMICAL LIQUID COLLECTING METHOD}
명시된 실시예는 액 처리 장치 및 약액 회수 방법에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼 또는 글라스 기판 등의 기판에 대하여 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 액 처리 장치가 알려져 있다.
예를 들면, 특허문헌 1에 기재된 액 처리 장치는, 약액을 저류하는 약액 탱크와, 처리 대상인 기판을 보지(保持)하여 회전하는 스핀 척과, 약액 탱크로부터 스핀 척 상의 기판으로 약액을 공급하기 위한 공급관을 구비한다.
또한 최근에는, 약액을 재이용하는 것을 목적으로 하여, 기판으로 공급된 약액을 회수하여 약액 탱크로 되돌리기 위한 회수관을 구비한 액 처리 장치도 알려져 있다.
일본특허공개공보 2006-269668호
그러나, 기판으로 공급된 약액은, 회수하여 다른 기판으로 공급하는 과정에서 공기에 접촉하여 산소가 약액에 용해된다. 이에 의해, 기판 상에 구리 등의 금속으로 형성된 배선이 약액 중의 산소에 의해 산화되어 부식될 우려가 있다.
실시예의 일태양은, 기판 상에 형성된 배선의 부식을 방지할 수 있는 액 처리 장치 및 약액 회수 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시예의 일태양에 따른 액 처리 장치는, 처리부와 회수관과 공급관과 가스 공급부를 구비한다. 처리부는 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행한다. 회수관은 처리부로 공급된 약액을 회수한다. 공급관은 회수된 약액을 처리부로 공급한다. 가스 공급부는 회수관의 내부를 향해 불활성 가스를 공급한다.
실시예의 일태양에 따르면, 기판 상에 형성된 배선의 부식을 방지할 수 있다.
도 1은 제 1 실시예에 따른 액 처리 장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다.
도 2는 처리부의 배관 구성을 도시한 모식도이다.
도 3은 처리부의 구성을 도시한 모식도이다.
도 4a는 접속부의 구성의 일례를 도시한 모식도이다.
도 4b는 접속부의 구성의 다른 일례를 도시한 모식도이다.
도 4c는 접속부의 구성의 다른 일례를 도시한 모식도이다.
도 5는 약액 탱크의 구성을 도시한 모식도이다.
도 6은 가스 공급부의 변형예를 도시한 모식도이다.
도 7은 회수관의 하류측 단부의 변형예를 도시한 모식도이다.
도 8은 제 2 실시예에 따른 처리부의 배관 구성을 도시한 모식도이다.
도 9는 탈가스부의 구성의 일례를 도시한 모식도이다.
(제 1 실시예)
이하에, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 액 처리 장치 및 약액 회수 방법의 실시예를 상세히 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예에 의해 이 발명이 한정되는 것은 아니다.
우선, 본 실시예에 따른 액 처리 장치의 개략 구성에 대하여 도 1을 이용하여 설명한다. 도 1은, 본 실시예에 따른 액 처리 장치의 개략 구성을 도시한 모식도이다. 또한 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위하여, 서로 직교하는 X 축, Y 축 및 Z 축을 규정하고, Z 축 양방향을 수직 상향 방향으로 한다. 또한 이하에서는, X 축 음방향측을 액 처리 장치의 전방, X 축 양방향측을 액 처리 장치의 후방으로 규정한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액 처리 장치(100)는 반입출 스테이션(1)과 반송 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)을 구비한다. 이들 반입출 스테이션(1), 반송 스테이션(2) 및 처리 스테이션(3)은, 액 처리 장치(100)의 전방으로부터 후방으로 반입출 스테이션(1), 반송 스테이션(2) 및 처리 스테이션(3)의 순으로 배치된다.
반입출 스테이션(1)은, 복수매(예를 들면, 25 매)의 웨이퍼(W)를 수평 상태로 수용하는 캐리어(C)가 재치(載置)되는 장소이며, 예를 들면 4 개의 캐리어(C)가 반송 스테이션(2)의 전벽에 밀착시킨 상태로 좌우로 배열되어 재치된다.
반송 스테이션(2)은 반입출 스테이션(1)의 후방에 배치되고, 내부에 기판 반송 장치(21)와 기판 전달대(22)를 구비한다. 반송 스테이션(2)에서는, 기판 반송 장치(21)가, 반입출 스테이션(1)에 재치된 캐리어(C)와 기판 전달대(22)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다.
처리 스테이션(3)은 반송 스테이션(2)의 후방에 배치된다. 이러한 처리 스테이션(3)에는 중앙부에 기판 반송 장치(31)가 배치되고, 이러한 기판 반송 장치(31)의 좌우 양측에 각각 복수(여기서는, 3 개씩)의 처리부(5)가 전후 방향으로 배열되어 배치된다. 이러한 처리 스테이션(3)에서는, 기판 반송 장치(31)가, 반송 스테이션(2)의 기판 전달대(22)와 각 처리부(5)의 사이에서 웨이퍼(W)를 1 매씩 반송하고, 각 처리부(5)가, 웨이퍼(W)에 대하여 1 매씩 액 처리를 행한다.
제 1 실시예에 따른 처리부(5)는, 웨이퍼(W)에 대하여 약액을 공급함으로써 웨이퍼(W)를 세정하는 세정 장치이다. 이러한 처리부(5)의 구성에 대해서는, 도 3을 참조하여 설명한다.
또한 처리부(5)는, 웨이퍼(W)로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 것이면 되고, 세정 장치에 한정되지 않는다.
또한, 액 처리 장치(100)는 제어 장치(6)를 구비한다. 제어 장치(6)는 예를 들면 컴퓨터이며, 도시하지 않은 제어부 및 기억부를 구비한다. 기억부에는 기판 세정 처리 등의 각종의 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부는 기억부에 기억된 프로그램을 독출하여 실행함으로써 액 처리 장치(100)의 동작을 제어한다.
또한 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기록 매체로부터 제어 장치(6)의 기억부에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체로서는, 예를 들면 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
또한 도 1에서는, 편의상, 액 처리 장치(100)의 외부에 제어 장치(6)가 설치되는 경우를 도시하고 있지만, 제어 장치(6)는 액 처리 장치(100)의 내부에 설치되어도 된다. 예를 들면, 제어 장치(6)는 처리부(5)의 상부 스페이스에 수용할 수 있다.
이와 같이 구성된 액 처리 장치(100)에서는, 우선 반송 스테이션(2)의 기판 반송 장치(21)가, 반입출 스테이션(1)에 재치된 캐리어(C)로부터 1 매의 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 기판 전달대(22)에 재치한다. 기판 전달대(22)에 재치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(31)에 의해 반송되고, 어느 하나의 처리부(5)로 반입된다.
처리부(5)로 반입된 웨이퍼(W)는 처리부(5)에 의해 세정 처리가 실시된 후, 기판 반송 장치(31)에 의해 처리부(5)로부터 반출되고, 기판 전달대(22)에 다시 재치된다. 그리고, 기판 전달대(22)에 재치된 처리 완료된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(21)에 의해 캐리어(C)로 되돌려진다.
처리부(5)에는 약액의 공급관과 회수관이 접속된다. 처리부(5)는, 공급관으로부터 공급되는 약액을 웨이퍼(W)로 공급한다. 그리고, 웨이퍼(W)로 공급된 약액은, 회수관 경유로 회수된다. 또한 먼저 웨이퍼(W)로 공급되는 약액(미사용의 약액)에는, 산소가 혼입되어 있지 않은 것으로 한다.
여기서, 처리부(5)의 배관 구성에 대하여 도 2를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 2는, 처리부(5)의 배관 구성을 도시한 모식도이다. 또한 도 2에 도시한 배관 또는 약액 탱크 등은, 예를 들면 처리부(5)의 하부 스페이스에 수용된다.
도 2에 도시한 바와 같이, 액 처리 장치(100)는 공급관(71)과 회수관(72)과 가스 공급부(73)를 구비한다. 또한, 액 처리 장치(100)는 전환 밸브(74)와 약액 탱크(75)와 펌프(76)와 히터(77)와 유량 제어 기구(78)와 정압 밸브(79)를 구비한다.
우선, 약액의 공급계에 대하여 설명한다. 공급관(71)은 처리부(5)로 약액을 공급하는 배관이다.
이러한 공급관(71)은 양 단부가 약액 탱크(75)에 접속되어 있고, 약액 탱크(75)와 함께 약액의 순환 경로를 형성한다. 그리고, 이 순환 경로로부터 분기하는 복수의 분기관이 각 처리부(5)에 각각 접속된다. 각 분기관에는 유량 제어 기구(78)가 각각 설치되어 있고, 이 유량 제어 기구(78)의 개폐 및 약액의 유량을 제어 장치(6)가 제어함으로써 처리부(5)로의 약액의 공급이 제어된다. 또한, 유량 제어 기구(78)는 적어도 밸브를 포함하여 구성된다.
공급관(71)에는 펌프(76) 및 히터(77)가 설치된다. 펌프(76)는 약액 탱크(75)에 저류된 약액을 펌핑하여 공급관(71)의 하류측으로 송출한다. 히터(77)는 공급관(71) 내를 흐르는 약액을 가열한다. 또한 여기서는, 히터(77)가 공급관(71)에 설치되는 경우의 예를 나타냈지만, 히터(77)는 약액 탱크(75)에 설치되어도 된다.
약액 탱크(75)에 저류된 약액은 펌프(76)에 의해 순환 경로를 순환하고, 순환 경로로부터 분기하는 분기관을 통하여 각 처리부(5)로 개별로 공급된다. 또한 순환 경로 내는, 약액으로 채워진 상태가 되어 있다.
또한, 공급관(71)의 모든 처리부(5)보다 하류측에는, 공급관(71)의 내부의 압력을 일정하게 유지하는 정압 밸브(79)가 설치된다. 이에 의해, 각 유량 제어 기구(78)의 개폐 상황에 관계없이, 공급관(71) 내를 일정한 압력으로 유지할 수 있다.
또한, 공급관(71)은 액 처리 장치(100)가 구비하는 나머지 3 개의 처리부(5)에도 접속되지만, 여기서는 도시를 생략한다.
이어서, 약액의 회수계에 대하여 설명한다. 회수관(72)은 처리부(5)로 공급된 약액을 회수하여 약액 탱크(75)로 되돌리는 배관이다. 이러한 회수관(72)은 주관(主管)(72a)과 복수의 분기관(72b)을 구비한다. 주관(72a)의 하류측 단부는 약액 탱크(75)에 접속되고, 복수의 분기관(72b)은 각 처리부(5)에 각각 접속된다. 또한 주관(72a)은, 처리부(5)의 배열 방향을 따라 수평으로 연장되는 부분을 가지고, 이러한 부분에 복수의 분기관(72b)이 각각 접속된다.
분기관(72b)의 경로 상에는 전환 밸브(74)가 각각 설치된다. 전환 밸브(74)는 액 처리 장치(100) 밖으로 폐액을 배출하는 배액관과 회수관(72)을 전환 가능하게 접속하는 밸브이다. 이러한 전환 밸브(74)를 설치함으로써, 처리부(5)에서 처리하고 있지 않을 때 회수관(72)으로 산소가 유입되는 것을 방지할 수 있다. 전환 밸브(74)의 개폐는 제어 장치(6)에 의해 제어된다. 또한 배액관으로부터 배출되는 폐액은, 예를 들면 도시하지 않은 다른 공급 경로를 거쳐 처리부(5)로 공급되는 다른 약액이어도 되고, 약액 탱크(75)로부터 공급되는 약액이어도 된다.
공급관(71)으로부터 처리부(5)로 공급된 약액은, 회수관(72)을 통하여 약액 탱크(75)로 되돌아온다. 그리고, 약액 탱크(75)로 되돌아온 약액은 공급관(71)을 통하여 다시 처리부(5)로 공급된다.
여기서, 공급관(71) 및 회수관(72)과 처리부(5)의 접속 관계에 대하여 도 3을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 3은 처리부(5)의 구성을 도시한 모식도이다. 또한 도 3에서는, 처리부(5)의 특징을 설명하기 위하여 필요한 구성 요소만을 도시하고 있고, 일반적인 구성 요소에 대한 기재를 생략하고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 처리부(5)는 챔버(51) 내에 기판 보지부(52)와 액 공급부(53)와 회수 컵(54)을 구비한다.
기판 보지부(52)는 웨이퍼(W)를 회전 가능하게 보지하는 회전 보지 기구(521)와, 이러한 회전 보지 기구(521)를 지지하는 지지 기둥 부재(522)와, 지지 기둥 부재(522)를 수직축 중심으로 회전시키는 구동부(523)를 구비한다.
회전 보지 기구(521)는 챔버(51)의 대략 중앙에 설치된다. 이러한 회전 보지 기구(521)의 상면에는, 웨이퍼(W)의 주연부를 파지하는 파지부(521a)가 설치되어 있고, 웨이퍼(W)는, 이러한 파지부(521a)에 의해 회전 보지 기구(521)의 상면으로부터 약간 이간한 상태로 수평으로 보지된다.
지지 기둥 부재(522)는 회전 보지 기구(521)의 하부에 설치되어 있고, 축받이(524)를 개재하여 챔버(51) 및 회수 컵(54)에 회전 가능하게 지지된다.
구동부(523)는 지지 기둥 부재(522)의 하부에 설치되고, 지지 기둥 부재(522)를 수직축 중심으로 회전시킨다. 이에 의해, 회전 보지 기구(521)에 보지된 웨이퍼(W)가 회전한다.
액 공급부(53)는 약액을 토출하는 노즐(531)과, 노즐(531)을 수평으로 지지하는 암(532)과, 암(532)을 선회 및 승강시키는 선회 승강 기구(533)를 구비한다.
상술한 공급관(71)은 이러한 액 공급부(53)에 접속된다. 즉, 약액 탱크(75)에 저류된 약액은, 공급관(71)을 통하여 액 공급부(53)로 공급되고, 액 공급부(53)의 노즐(531)로부터 웨이퍼(W)의 주면으로 공급된다.
회수 컵(54)은, 약액의 주위로의 비산을 방지하기 위하여, 기판 보지부(52)를 둘러싸도록 배치된다. 이러한 회수 컵(54)의 저부에는 배액구(541)가 형성된다.
상술한 회수관(72)은 이러한 배액구(541)에 접속된다. 즉, 회수 컵(54)에 의해 포집된 약액은, 배액구(541)로부터 회수관(72)으로 유입되고, 회수관(72)을 통하여 다시 약액 탱크(75)로 되돌려진다.
그런데 종래의 액 처리 장치에서는, 약액이 회수관을 통하여 약액 탱크로 되돌아오기까지의 과정에서, 회수관 내에서 약액이 공기에 접촉하고, 이에 의해, 약액에 산소가 용해된다고 하는 문제가 있었다. 이와 같이 산소가 용존한 약액을 다시 공급관으로 흘려, 기판으로 공급하면, 기판 상에 형성된 배선을 구성하는 구리 등의 금속이 약액 중에 용존한 산소에 의해 산화되어, 상기 배선이 부식될 우려가 있다.
따라서, 제 1 실시예에 따른 액 처리 장치(100)에서는, 도 2에 도시한 바와 같이, 회수관(72)에 가스 공급부(73)를 설치하고, 가스 공급부(73)로부터 회수관(72)의 내부로 불활성 가스를 공급하는 것으로 했다. 회수관(72)의 내부로 불활성 가스를 공급함으로써, 회수관(72)의 내부의 산소 농도를 저하시킬 수 있기 때문에, 회수관(72)의 내부에서 약액에 용해되는 산소의 양을 줄일 수 있다.
이에 의해, 회수한 약액을 다시 웨이퍼(W)로 공급했다 하더라도, 웨이퍼(W) 상에 형성된 배선이 산화되기 어렵기 때문에, 상기 배선의 부식을 방지할 수 있다.
가스 공급부(73)는 N2 공급원(731)과, 이 N2 공급원(731)에 기단부가 접속되고 또한 선단부가 회수관(72)에 접속된 배관(732)과, 배관(732)의 중도부에 설치된 유량 제어 기구(733)를 구비한다. 유량 제어 기구(733)는 적어도 밸브를 포함하여 구성된다. 그리고, 제어 장치(6)가 유량 제어 기구(733)의 개폐와 질소의 유량을 제어함으로써, 회수관(72)으로의 질소의 공급이 제어된다.
회수관(72)의 내부는, 공급관(71)과는 달리 약액으로 채워져 있지는 않다. 이 때문에, 가스 공급부(73)로부터 회수관(72)의 내부로 공급된 불활성 가스인 질소는, 회수관(72)의 내부에 확산되고, 이에 의해 회수관(72)의 내부의 산소 농도가 저하된다.
가스 공급부(73)의 배관(732)과 회수관(72)의 접속부(734)는, 전환 밸브(74)보다 회수관(72)의 하류측에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 접속부(734)를 전환 밸브(74)보다 회수관(72)의 상류측에 설치한 경우와 비교하여 처리부(5) 내부의 압력을 용이하게 제어할 수 있다.
또한, 제어 장치(6)는 약액의 유량에 따라 질소의 유량을 조정해도 된다. 구체적으로, 제어 장치(6)는, 회수관(72)측으로 전환된 전환 밸브(74)의 수가 증가함에 따라 유량 제어 기구(733)의 개폐 정도가 커지도록 유량 제어 기구(733)를 제어한다. 이에 의해, 질소의 사용량을 낮게 억제할 수 있다.
또한, 가스 공급부(73)의 배관(732)과 회수관(72)의 접속부(734)는, 주관(72a)의 가장 상류측에서 접속하는 분기관(72b)에 설치되는 전환 밸브(74)보다 주관(72a)의 하류측에 설치되는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로, 도 2에 도시한 바와 같이, 주관(72a)의 가장 상류측에서 접속하는 분기관(72b)에 설치되는 전환 밸브(74)와, 이 분기관(72b)보다 하나 하류측에서 접속하는 분기관(72b)에 설치되는 전환 밸브(74)와의 사이에 설치하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 전환 밸브(74)보다 주관(72a)의 하류측, 또한 주관(72a)의 상류에 가능한 한 가까운 위치에 접속부(734)를 설치함으로써, 가스 공급부(73)로부터 공급되는 질소를 효율적으로 회수관(72) 내에 확산시킬 수 있다.
또한 접속부(734)의 위치는, 상기한 위치에 한정되지 않는다. 예를 들면, 접속부(734)는 주관(72a)의 길이 방향 중앙부에 설치해도 되고, 주관(72a)의 하류측 단부(약액 탱크(75)와의 접속부)의 근방에 설치해도 된다.
또한 액 처리 장치(100)는, 나머지 3 개의 처리부(5)용의 약액 회수계로서 회수관(72), 가스 공급부(73) 및 전환 밸브(74)를 1 조 더 구비하고 있다. 그리고, 도시하지 않은 또 하나의 회수관(72)은, 도 2에 도시한 약액 탱크(75)에 접속된다. 이와 같이, 액 처리 장치(100)는 6 개의 처리부(5)(도 1 참조)에 대하여, 1 개의 약액 공급계와 2 개의 약액 회수계를 구비하고 있다.
이어서, 가스 공급부(73)의 배관(732)과 회수관(72)의 접속부(734)의 구성예에 대하여 도 4a ~ 도 4c를 참조하여 설명한다. 도 4a는 접속부(734)의 구성의 일례를 도시한 모식도이며, 도 4b 및 도 4c는 접속부(734)의 구성의 다른 일례를 도시한 모식도이다.
도 4a에 도시한 바와 같이, 가스 공급부(73)의 배관(732)은, 회수관(72)의 내부로 튀어나오지 않도록, 구체적으로 배관(732)의 선단부가 회수관(72)의 내주면에 대하여 대략 동일 위치에 설치되도록 회수관(72)에 접속되어도 된다. 이에 의해, 비교적 간이한 구성으로, 회수관(72)의 내부로 질소를 공급할 수 있고, 약액 내의 산소를 효과적으로 제거할 수 있다.
또한 도 4b에 도시한 바와 같이, 배관(732)은 선단부가 회수관(72)의 내부의 약액에 잠기도록 회수관(72)에 접속되어도 된다. 이에 의해, 배관(732)으로부터 공급되는 질소가 약액을 개재하여 회수관(72)의 내부로 공급되게 되기 때문에, 산소를 질소에 의해 미는 탈가스 작용에 의해 약액 내의 산소를 제거하면서, 회수관(72)의 내부의 산소 농도를 저하시킬 수 있다.
또한 이러한 경우, 배관(732)의 선단부의 형상을 홀부(732a)를 다수 형성한 다공 형상으로 해도 된다. 이에 의해, 이러한 홀부(732a)로부터 약액 중에 기포 형상의 질소를 송출할 수 있어, 약액 내의 산소를 보다 효과적으로 제거할 수 있다.
또한 도 4c에 도시한 바와 같이, 회수관(72)에 액 체류부(721)를 형성하고, 액 체류부(721) 내에 배관(732)의 선단부를 배치시키는 것으로 해도 된다. 이와 같이 함으로써, 배관(732)의 선단부를 약액에 대하여 보다 깊게 침지시킬 수 있기 때문에, 탈가스의 효과를 더 높일 수 있다.
이어서, 도 2에 도시한 약액 탱크(75)의 구성에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 약액 탱크(75)의 구성을 도시한 모식도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 약액 탱크(75)는 천장부(751a)를 가지는 상자 형상의 본체부(751)와, 본체부(751)의 천장부(751a)에 장착된 구획 판(752)을 구비한다. 구획 판(752)에 의해, 본체부(751)에 저류되는 약액과 천장부(751a)와의 사이의 공간(200)은, 제 1 공간(201)과 제 2 공간(202)으로 구획된다. 또한 구획 판(752)을 설치함으로써, 본체부(751) 내에서의 약액의 유로 길이를 길게 할 수도 있다.
또한 본체부(751)는, 제 1 공간(201)측의 천장부(751a)에 제 1 배기구(751b)를 구비하고, 제 2 공간(202)측의 천장부(751a)에 제 2 배기구(751c)를 구비한다. 각 배기구(751b, 751c)에는 도시하지 않은 흡기 장치가 접속된다. 또한 본체부(751)의 저부에는, 본체부(751) 내에서의 약액의 유로 길이를 길게 하기 위한 구획 판(753)이 설치된다.
또한, 약액 탱크(75)는 탈가스부(756)를 구비한다. 탈가스부(756)는 N2 공급원(756a)과, 이 N2 공급원(756a)에 기단부가 접속되고 또한 선단부가 제 2 공간(202)의 하부의 약액 내에 들어가도록 설치된 배관(756b)과, 배관(756b)의 중도부에 설치된 유량 제어 기구(756c)를 구비한다. 유량 제어 기구(756c)는 적어도 밸브를 포함하여 구성된다. 그리고, 유량 제어 기구(756c)의 개폐와 질소의 유량을 제어 장치(6)가 제어함으로써, 제 2 공간(202)의 하부의 약액으로 질소가 공급된다. 이에 의해, 약액 중에 용존하는 산소가 탈가스 작용에 의해 제거된다.
또한 도 5에서는, 배관(756b)의 선단부를 다공 형상으로 하고 있지만, 배관(756b)의 선단부의 형상은 도시한 것에 한정되지 않는다.
또한 제어 장치(6)는, 약액의 용존 산소량을 측정하는 용존 산소 모니터의 측정 결과에 따라 질소의 유량을 조정하는 것으로 해도 된다. 구체적으로 제어 장치(6)는, 약액의 용존 산소량이 많아짐에 따라 질소의 공급량이 많아지도록 유량 제어 기구(756c)를 제어한다. 이에 의해, 질소의 사용량을 낮게 억제할 수 있다. 또한 용존 산소 모니터는, 예를 들면 공급관(71)에 접속된 펌프(76)와 히터(77)의 사이에 설치해도 되고, 약액 탱크(75)에 설치해도 된다.
상기와 같이 구성된 약액 탱크(75)에서, 회수관(72)의 하류측 단부는 제 1 공간(201)에 연통하고, 공급관(71)의 상류측 단부는 제 2 공간(202)의 하부에 연통한다.
여기서 제 2 공간(202)은, 탈가스부(756)로부터 공급되는 질소에 의해 질소 분위기로 되어 있다. 한편 제 1 공간(201)은, 회수관(72)으로부터 유입되는 질소에 의해 대략 질소 분위기가 되지만, 회수관(72)의 내부는 완전하게는 질소 분위기로 치환되어 있지 않기 때문에, 제 1 공간(201)에는 약간의 산소가 존재한다. 약액 탱크(75)는, 이러한 산소가 섞인 질소 분위기를 제 1 배기구(751b) 경유로 외부로 배출할 수 있다.
또한, 구획 판(752)에 의해 공간(200)을 제 1 공간(201)과 제 2 공간(202)으로 구획함으로써, 제 1 공간(201)에 존재하는 산소를 제 2 공간(202)으로 유입하는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 약액 탱크(75) 내에서 약액에 산소가 용해되는 양을 줄일 수 있다.
이러한 관점으로부터, 구획 판(752)은, 제 1 공간(201)이 제 2 공간(202)보다 작게 되는 위치에 설치되는 것이 바람직하다.
공급관(71)의 하류측 단부는, 제 1 공간(201)의 하부의 약액 내에 들어가도록 설치된다. 이에 의해, 공급관(71)의 하류측 단부로부터 약액 탱크(75)로 되돌아온 약액이 공급관(71)의 상류측 단부로 유입될 때까지의 유로 길이를 확보하면서, 공급관(71)의 하류측 단부로부터 약액 탱크(75) 내로 되돌아온 약액에 제 1 공간(201) 내의 산소가 접촉하는 것을 방지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 제 1 실시예에 따른 액 처리 장치(100)는, 처리부(5)와 회수관(72)과 공급관(71)과 가스 공급부(73)를 구비한다. 처리부(5)는 웨이퍼(W)로 약액을 공급하여 액 처리를 행한다. 회수관(72)은 처리부(5)로 공급된 약액을 회수한다. 공급관(71)은 회수된 약액을 처리부(5)로 공급한다. 가스 공급부(73)는 회수관(72)의 내부를 향해 불활성 가스인 질소를 공급한다. 따라서, 제 1 실시예에 따른 액 처리 장치(100)에 의하면, 웨이퍼(W) 상에 형성된 배선의 부식을 방지할 수 있다.
이어서, 제 1 실시예의 변형예에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다. 도 6은 가스 공급부(73)의 변형예를 도시한 모식도이다. 또한, 도 7은 회수관(72)의 하류측 단부의 변형예를 도시한 모식도이다.
상술한 제 1 실시예에서는, 도 2에 도시한 바와 같이 가스 공급부(73)의 배관(732)과 회수관(72)의 접속부(734)가 1 개소만 설치되는 경우의 예를 나타냈지만, 접속부(734)의 개수는 이에 한정되지 않는다.
예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 접속부(734)는 회수관(72)의 흐름 방향을 따라 복수 개소에 설치되어도 된다.
이와 같이, 회수관(72)의 흐름 방향을 따른 복수의 개소로부터 질소를 공급함으로써, 회수관(72)의 내부에 균일하게 질소를 확산시킬 수 있다. 이에 의해, 예를 들면 회수관(72)의 내부에 부분적으로 산소 농도가 높은 장소가 형성되는 것을 방지할 수 있기 때문에, 회수관(72)의 내부의 산소 농도를 보다 확실히 저하시킬 수 있다.
또한 여기서는, 접속부(734)가 도 4a에 도시한 구성인 경우의 예를 나타냈지만, 접속부(734)는 도 4b 또는 도 4c에 도시한 구성이어도 된다.
또한 상술한 제 1 실시예에서는, 회수관(72)의 하류측 단부가 제 1 공간(201)에 연통하는 경우의 예를 나타냈지만, 이에 한정되지 않는다.
예를 들면 도 7에 도시한 바와 같이, 회수관(72)의 하류측 단부는, 제 1 공간(201)의 하부의 약액에 연통시켜도 된다. 이에 의해, 회수관(72)으로부터 유입되는 질소를 이용하여 약액 탱크(75) 내의 약액에 용존하는 산소를 제거할 수 있다.
(제 2 실시예)
이어서, 제 2 실시예에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다. 도 8은, 제 2 실시예에 따른 처리부의 배관 구성을 도시한 모식도이다. 또한 도 9는, 탈가스부의 구성의 일례를 도시한 모식도이다. 또한 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다.
도 8에 도시한 바와 같이, 제 2 실시예에 따른 액 처리 장치(100A)는, 제 1 실시예에 따른 액 처리 장치(100)가 구비하는 각 구성 요소와 함께 탈가스부(80)를 구비한다.
탈가스부(80)는 N2 공급원(81)과, 이 N2 공급원(81)에 기단부가 접속되고 또한 선단부가 공급관(71)에 접속된 배관(82)과, 배관(82)의 중도부에 설치된 유량 제어 기구(83)를 구비한다. 유량 제어 기구(83)는 적어도 밸브를 포함하여 구성된다. 그리고, 유량 제어 기구(83)의 개폐와 질소의 유량을 제어 장치(6)가 제어함으로써, 공급관(71)으로의 질소의 공급이 제어된다.
도 9에 도시한 바와 같이, 탈가스부(80)의 배관(82)은, 배관(82)보다 대경인 이음새 부재(85)를 개재하여 공급관(71)에 접속된다. 이러한 이음새 부재(85)에 의해, 공급관(71)을 흐르는 약액과 배관(82)의 선단부와의 사이에는 공간(300)이 형성되고, 배관(82)으로부터 공급되는 질소는, 이러한 공간(300)을 거쳐 공급관(71)의 내부로 공급된다. 이에 의해, 액밀(液密) 상태의 공급관(71)의 내부로 질소를 공급할 수 있다. 이와 같이 하여 공급관(71)을 흘러 약액으로 질소가 공급됨으로써, 공급관(71)을 흐르는 약액 중에 용존하는 산소를 제거할 수 있다.
또한 배관(82)과 공급관(71)의 접속부는, 도 9에 도시한 구성에 한정되지 않고, 도 4b 또는 도 4c에 도시한 바와 같은 구성이어도 된다.
배관(82)과 공급관(71)의 접속부(84)는, 공급관(71)의 정압 밸브(79)보다 하류측에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 의해, 압력 변동의 영향을 억제할 수 있기 때문에, 공급관(71) 내부의 압력을 용이하게 제어할 수 있다.
이와 같이, 제 2 실시예에 따른 액 처리 장치(100A)는, 공급관(71) 내의 약액으로 불활성 가스인 질소를 공급함으로써, 약액 중에 용존하는 산소를 제거하는 탈가스부(80)를 더 구비한다. 따라서, 제 2 실시예에 따른 액 처리 장치(100A)에 의하면, 웨이퍼(W) 상에 형성된 배선의 부식을 더 방지할 수 있다.
상술한 각 실시예에서는, 불활성 가스로서 질소를 이용할 경우의 예를 나타냈지만, 예를 들면 아르곤 등의 다른 불활성 가스를 이용해도 된다.
또한 상술한 각 실시예에서는, 공급관(71) 및 회수관(72)이 복수의 처리부(5)에 접속되는 경우의 예를 나타냈지만, 공급관(71) 및 회수관(72)은 1 개의 처리부(5)에만 접속되는 구성이어도 된다.
새로운 효과 또는 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 태양은, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정의 상세 및 대표적인 실시예에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부한 특허 청구의 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 다양한 변경이 가능하다.
1 : 반입출 스테이션
2 : 반송 스테이션
3 : 처리 스테이션
5 : 처리부
6 : 제어 장치
71 : 공급관
72 : 회수관
73 : 가스 공급부
74 : 전환 밸브
75 : 약액 탱크
79 : 정압 밸브
80 : 탈가스부
100 : 액 처리 장치
731 : N2 공급원
732 : 배관
733 : 유량 제어 기구
734 : 접속부
751 : 본체부
752 : 구획 판
756 : 탈가스부

Claims (15)

  1. 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 처리부와,
    상기 처리부로 공급된 상기 약액을 회수하는 회수관과,
    회수된 상기 약액을 상기 처리부로 공급하는 공급관과,
    상기 회수관의 내부의 상기 약액의 액면을 향해 불활성 가스를 공급하여, 상기 회수관의 내부의 산소 농도를 저하시킴으로써, 상기 회수관의 내부에서 상기 약액에 용해되는 산소의 양을 저감시키는 가스 공급부와,
    상기 약액을 저류하는 저류부를 구비하고,
    상기 공급관의 상류측 단부와 상기 회수관의 하류측 단부가 상기 저류부에 각각 접속되는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  2. 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 처리부와,
    상기 처리부로 공급된 상기 약액을 회수하는 회수관과,
    회수된 상기 약액을 상기 처리부로 공급하는 공급관과,
    상기 회수관의 내부의 상기 약액의 액면을 향해 불활성 가스를 공급하여, 상기 회수관의 내부의 산소 농도를 저하시킴으로써, 상기 회수관의 내부에서 상기 약액에 용해되는 산소의 양을 저감시키는 가스 공급부
    를 구비하며,
    상기 회수관의 중도부에 설치되고, 폐액을 외부로 배출하는 배액관과 상기 회수관을 전환 가능하게 접속하는 전환 밸브를 더 구비하고,
    상기 가스 공급부는,
    상기 전환 밸브보다 상기 회수관의 하류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 회수관은,
    복수의 상기 처리부에 각각 분기하여 접속되는 복수의 분기관과,
    상기 복수의 분기관이 접속되는 주관을 구비하고,
    상기 가스 공급부는,
    상기 주관과 가장 상류측에서 접속하는 분기관에 설치되는 상기 전환 밸브보다 상기 주관의 하류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 주관은,
    상기 처리부의 배열 방향을 따라 수평으로 연장되는 부분을 가지고, 상기 부분에 상기 복수의 분기관이 접속되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    일단이 가스 공급원에 접속되고, 타단이 상기 회수관에 접속되는 배관과,
    상기 배관의 중도부에 설치된 유량 제어 기구를 구비하고,
    상기 액 처리 장치는,
    상기 회수관측으로 전환된 상기 전환 밸브의 수가 증가함에 따라 상기 불활성 가스의 유량이 증가되도록 상기 유량 제어 기구를 제어하는 제어부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 가스 공급부는,
    상기 주관에 설치되고, 상기 주관의 가장 상류측에서 접속하는 분기관에 설치되는 상기 전환 밸브와, 상기 분기관보다 하나 하류측에서 접속하는 분기관에 설치되는 상기 전환 밸브와의 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 저류부는,
    천장부를 가지는 본체부와,
    상기 본체부에 저류되는 상기 약액과 상기 천장부와의 사이의 공간을 구획하는 구획 판을 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 회수관의 하류측 단부는,
    상기 구획 판에 의해 구획된 상기 공간 중 제 1 공간에 연통하고,
    상기 공급관의 상류측 단부는,
    상기 구획 판에 의해 구획된 상기 공간 중 제 2 공간의 하부의 상기 약액에 연통하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 공급관은, 하류측 단부도 상기 저류부에 접속되어 있고,
    상기 공급관의 하류측 단부는,
    상기 제 1 공간의 하부의 상기 약액 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 저류부는,
    상기 구획 판에 의해 구획된 상기 공간 중 제 1 공간에 연통하는 제 1 배기구와, 상기 구획 판에 의해 구획된 상기 공간 중 제 2 공간에 연통하는 제 2 배기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  12. 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 처리부와,
    상기 처리부로 공급된 상기 약액을 회수하는 회수관과,
    회수된 상기 약액을 상기 처리부로 공급하는 공급관과,
    상기 회수관의 내부의 상기 약액의 액면을 향해 불활성 가스를 공급하여, 상기 회수관의 내부의 산소 농도를 저하시킴으로써, 상기 회수관의 내부에서 상기 약액에 용해되는 산소의 양을 저감시키는 가스 공급부
    를 구비하며,
    상기 공급관 내의 상기 약액으로 불활성 가스를 공급함으로써, 상기 약액 중에 용존하는 산소를 제거하는 탈가스부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 처리부보다 상기 공급관의 하류측에 설치되고, 상기 공급관의 내부의 압력을 일정하게 유지하는 정압 밸브를 더 구비하고,
    상기 탈가스부는,
    상기 정압 밸브보다 상기 공급관의 하류측에 설치되는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  14. 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 처리부와,
    상기 처리부로 공급된 상기 약액을 회수하는 회수관과,
    회수된 상기 약액을 상기 처리부로 공급하는 공급관과,
    상기 회수관의 내부의 상기 약액의 액면을 향해 불활성 가스를 공급하여, 상기 회수관의 내부의 산소 농도를 저하시킴으로써, 상기 회수관의 내부에서 상기 약액에 용해되는 산소의 양을 저감시키는 가스 공급부
    를 구비하며,
    상기 가스 공급부는,
    상기 회수관의 흐름 방향을 따른 복수의 개소로부터 상기 불활성 가스를 공급하는 것을 특징으로 하는 액 처리 장치.
  15. 기판으로 약액을 공급하여 액 처리를 행하는 처리부로 공급된 상기 약액을 회수관을 거쳐 회수하는 회수 공정과,
    상기 회수관의 하류측 단부 및 공급관의 상류측 단부가 접속되는 저류부에 상기 약액을 저류하는 공정과,
    상기 약액을 상기 공급관을 거쳐 상기 처리부로 공급하는 공급 공정과,
    상기 회수관의 내부의 상기 약액의 액면을 향해 불활성 가스를 공급하여, 상기 회수관의 내부의 산소 농도를 저하시킴으로써, 상기 회수관의 내부에서 상기 약액에 용해되는 산소의 양을 저감시키는 가스 공급 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 약액 회수 방법.
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