KR101916474B1 - 처리액 교환 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 기판 처리 장치에 있어서, 처리액 교환시의 처리액 소비량을 줄이는 방법을 제공한다.
처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 그 양단이 접속된 순환 라인과, 상기 순환 라인에 설치된 순환 펌프와, 상기 순환 라인에 분기 관로를 통하여 접속된 처리액 공급 노즐을 구비한 기판 처리 장치의 처리액을 교환하는 처리액 교환 방법은, 상기 저류 탱크 내의 처리액을 배액하는 처리액 배액 공정과, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 상류측인 제1 위치에서 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하고, 상기 순환 라인 내에 잔존하는 처리액을, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이면서 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치에서 상기 순환 라인에 접속된 드레인부로부터 배출하는 액배출 공정과, 상기 저류 탱크 내에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 포함한다.

Description

처리액 교환 방법 및 기판 처리 장치{PROCESSING LIQUID EXCHANGING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING DEVICE}
본 발명은, 기판 처리 장치에 있어서 처리액을 교환하기 위한 기술에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조에 있어서는, 반도체 웨이퍼 등의 기판 상의 불필요한 막 내지 오염 물질을 제거하기 위해서 약액을 이용한 세정 처리가 행해진다. 이러한 세정 처리를 행하는 기판 처리 장치에는, 기판 처리 장치에 삽입된 액처리 유닛에 처리액을 공급하기 위한 처리액 순환 시스템이 설치되어 있다(예컨대 특허문헌 1을 참조).
특허문헌 1의 기판 처리 장치에 설치되는 처리액 순환 시스템은, 처리액 저류 탱크와, 처리액 저류 탱크에 접속된 순환 라인(관로)을 갖고 있다. 순환 라인에는 펌프가 설치되고, 펌프에 의해 처리액 저류 탱크로부터 처리액이 송출되고, 다시 처리액 저류 탱크에 복귀된다. 순환 라인의 도중에는, 복수대의 액처리 유닛이 각각의 분기 라인을 통하여 병렬로 접속되어 있다. 각 액처리 유닛의 처리 스케줄에 따라서 순환 라인으로부터 각 분기 라인을 통하여 각 액처리 유닛에 처리액이 보내지고, 각 액처리 유닛은 이 처리액을 이용하여 기판에 소정의 액처리를 실시한다. 처리액 공급 시스템 내의 처리액이 열화된 경우는, 처리액이 동일한 종류의 처리액으로 교환되고, 기판 처리 장치에 있어서 상이한 종류 또는 농도의 처리액을 이용한 별도의 처리를 행하는 경우는, 별도의 종류 또는 농도의 처리액으로 교환된다.
종래, 처리액의 교환은, (1) 처리액 저류 탱크로부터 오래된 처리액을 배출하는 공정, (2) 새로운 처리액을 처리액 저류 탱크에 투입하는 공정, (3) 처리액 저류 탱크 내의 새로운 처리액을 처리액 순환 라인에 소정 시간 순환시켜 처리액 순환 라인 내의 오래된 처리액을 압출하는 공정, (4) 처리액 저류 탱크로부터 처리액을 배출하는 공정, (5) 상기 (2)∼(4)를 복수회 반복함으로써 행해지고 있다. 처리액 순환 시스템 내에 있는 액, 특히 배관 내에 있는 액을 압출하여 완전히 배출하는 것은 곤란하고, 어느 정도의 양의 액이 처리액 순환 시스템 내에 불가피하게 잔존한다. 처리액 순환 시스템 내에 잔존하는 액의 양이 많으면, 상기 공정 (2)∼(4)의 필요 실행 횟수가 많아져 쓸데없는 처리액의 소비를 초래한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-329328호 공보
본 발명은, 기판 처리 장치에 있어서, 처리액 교환시의 처리액 소비량을 줄이는 방법 및 그를 위한 구성을 제공하는 것이다.
본 발명은, 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 그 양단이 접속되고 처리액이 순환하는 순환 라인을 구비하고, 상기 순환 라인에 접속된 분기 관로를 통하여 처리액에 의해 기판에 액처리를 실시하는 기판 처리 장치의 처리액을 교환하는 처리액 교환 방법에 있어서, 상기 저류 탱크 내의 처리액을 배액하는 처리액 배액 공정과, 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하여, 상기 순환 라인 내에 잔존하는 처리액을 상기 순환 라인으로부터 배출하는 액배출 공정과, 상기 저류 탱크 내에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정을 구비한 처리액 교환 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은, 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 그 양단이 접속된 순환 라인과, 상기 순환 라인에 설치된 순환 펌프와, 상기 순환 라인에 분기 관로를 통하여 접속된 처리액 공급 노즐과, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 상류측인 제1 위치에 있어서 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부와, 유동 방향에서 보아, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이고 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치에 있어서 상기 순환 라인에 접속되는 드레인부를 구비한 기판 처리 장치를 제공한다.
본 발명에 따르면, 순환 라인에 퍼지 가스를 공급함으로써, 통상 배액의 후에 순환 라인 내에 잔존하는 처리액의 대부분을 효율적으로 강제적으로 배출할 수 있다. 이 때문에, 순환 라인, 나아가서는 순환 시스템의 세정에 이용하는 처리액의 사용량을 삭감할 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치의 전체 구성을 도시하는 계통도이다.
도 2는 처리액 교환의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
이하에 도면을 참조하여, 적합한 실시형태에 대해서 설명한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 장치는, 처리액 순환 시스템(10)과, 처리액 순환 시스템 내를 순환하는 처리액을 이용하여 반도체 웨이퍼 등의 피처리 기판(이하 단순히「기판(W)」이라고 함)을 처리하는 처리 블록(20)과, 처리 블록(20)으로부터 배출된 처리액을 처리액 순환 시스템(10)에 복귀시켜 재이용하기 위한 처리액 회수 시스템(30)과, 처리액 순환 시스템(10)에 교환용 또는 보충용의 처리액을 공급하기 위한 처리액 보급 시스템(40)을 갖고 있다.
우선, 처리액 순환 시스템(10)에 대해서 설명한다. 처리액 순환 시스템(10)은, 처리액을 저류하는 저류 탱크(11)와, 저류 탱크(11)에 접속된 순환 라인(순환관로)(12)을 갖고 있다. 순환 라인(12)에는, 저류 탱크(11)로부터 나와 상류측으로부터 순서대로, 처리액을 가열하는 히터(13)(처리액의 종류에 따라서는 생략 가능함)와, 처리액을 보내는 순환 펌프(14)와, 처리액 중에 포함되는 파티클 등의 오염 물질을 제거하는 필터(15)가 순차 설치되어 있다. 순환 라인(12)에는, 이 순환 라인(12)에 퍼지 가스를 공급하기 위한 순환 라인 퍼지 기구(16)가 설치되어 있다. 순환 라인 퍼지 기구(16)는, 필터(15)의 하류측에 있어서 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16a)와, 퍼지 가스 공급원으로서의 N2 가스(질소 가스) 공급원(16b)과, 개폐 밸브(16a)의 하류측의 제1 위치(12b)에 있어서 순환 라인(12)에 접속된 퍼지 가스 공급 라인(16c)과, 퍼지 가스 공급 라인(16c)에 설치된 개폐 밸브(16d)를 갖고 있다. 또한, 순환 라인 퍼지 기구(16)는, 저류 탱크(11)의 하류측이면서 저류 탱크(11)에 복귀하기 전의 위치에 있어서 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16e)와, 개폐 밸브(16e)의 상류측인 제2 위치(12c)에 있어서 순환 라인(12)에 접속된 드레인 라인(16f)과, 드레인 라인(16f)에 설치된 개폐 밸브(16g)를 갖고 있다.
또한, 필터(15)에는, 순환 라인(12)을 흐르는 처리액에 포함되는 기포를 제거하기 위한 가스 제거 라인(17)이 접속되어 있고, 가스 제거 라인(17)은 저류 탱크(11)에 접속되어 있다. 가스 제거 라인(17)에는 개폐 밸브(17a)가 설치되어 있다. 또한 필터(15)에는, 드레인 라인(18)도 접속되어 있고, 드레인 라인(18)에는 개폐 밸브(18a)가 설치되어 있다. 저류 탱크(11)에는, 드레인 라인(19)이 접속되어 있고, 드레인 라인(19)에는 개폐 밸브(19a)가 설치되어 있다.
다음에, 처리 블록(20) 및 처리액 회수 시스템(30)에 대해서 설명한다. 처리 블록(20)은, 서로 동일한 구성을 갖는 복수의 처리 유닛(21)을 갖고 있다. 처리액 순환 시스템(10)의 순환 라인(12)의 일부가 처리 블록(20) 내를 통과하고 있다. 순환 라인(12)의 처리 블록(20) 내에 있는 접속 영역(12a)에 있어서, 각 처리 유닛(21)에 처리액을 공급하는 분기 라인(22)이 순환 라인(12)에 접속되어 있다. 분기 라인(22)이 접속되는 접속 영역(12a)은, 순환 라인 퍼지 기구(16)의 퍼지 가스 공급 라인(16c)이 접속되는 제1 위치(12b)의 하류측이면서, 순환 라인 퍼지 기구(16)의 드레인 라인(16f)이 접속되는 제2 위치(12c)의 상류측에 있다. 분기 라인(22)에는, 개폐 밸브(23) 및 유량 조정 밸브(24)가 설치되어 있다. 분기 라인(22)은 처리액 공급 노즐(25)에 접속되어 있고, 처리액 공급 노즐(25)로부터 기판 유지부(26)에 의해 유지된 기판(W)에 제어된 유량으로 처리액이 공급되며, 이에 따라 기판(W)에 대하여 세정 처리 혹은 웨트 에칭 처리 등의 소정의 액처리가 실시된다. 또, 도 1에는 4개의 처리 유닛(21)이 표시되어 있지만, 처리 블록(20) 내에 설치되는 처리 유닛(21)의 수는 임의이다.
각 처리 유닛(21)에는, 처리액 공급 노즐(25)로부터 토출된 처리액을, 기판 유지부(26)의 주위에 설치된 처리액 비산 방지용의 컵(27)을 통하여 회수하는 분기 회수 라인(28)이 접속되어 있다. 각 분기 회수 라인(28)은 회수 라인(29)에 접속되어 있고, 이 회수 라인(29)은, 처리액 회수 시스템(30)의 회수 탱크(31)에 접속되어 있다. 회수 탱크(31)에는 복귀 라인(32)이 접속되어 있고, 복귀 라인(32)은 저류 탱크(11)에 접속되어 있다. 복귀 라인(32)에는 복귀 펌프(33)가 설치되어 있고, 이 복귀 펌프(33)는, 회수 탱크(31)에 회수된 처리액을 저류 탱크(11)에 복귀시킨다. 또한, 복귀 펌프(33)의 하류측에는, 복귀 라인(32)에 N2 가스(질소 가스)를 공급하기 위한 복귀 라인 퍼지 기구(34)가 설치되어 있다. 복귀 라인 퍼지 기구(34)는, 복귀 펌프(33)의 하류측에 있어서 복귀 라인(32)에 설치된 개폐 밸브(34a)와, 퍼지 가스 공급원으로서의 N2 가스 공급원(34b)과, 개폐 밸브(34a)의 하류측의 위치(32a)에 있어서 복귀 라인(32)에 접속된 퍼지 가스 공급 라인(34c)과, 퍼지 가스 공급 라인(34c)에 설치된 개폐 밸브(34d)를 갖고 있다. 또한, 회수 탱크(31)에는, 개폐 밸브(35a)가 설치된 드레인 라인(35)이 접속되어 있다.
다음에, 처리액 보급 시스템(40)에 대해서 설명한다. 처리액 보급 시스템(40)은, 처리액 순환 시스템(10)의 저류 탱크(11)에 처리액을 공급하기 위한 보급 탱크(41)를 갖고 있다. 보급 탱크(41)에는 보급 라인(42)이 접속되어 있고, 이 보급 라인(42)은 저류 탱크(11)에 접속되어 있다. 보급 라인(42)에는 보급 펌프(43)가 설치되어 있고, 이 보급 펌프(43)는, 보급 탱크(41)에 저류된 처리액을 저류 탱크(11)에 공급한다. 또한, 보급 펌프(43)의 하류측에는, 보급 라인(42)에 가스를 공급하기 위한 보급 라인 퍼지 기구(44)가 설치되어 있다. 보급 라인 퍼지 기구(44)는, 보급 펌프(43)의 하류측에 있어서 보급 라인(42)에 설치된 개폐 밸브(44a)와, 퍼지 가스 공급원으로서의 N2 가스 공급원(44b)과, 개폐 밸브(44a)의 하류측의 위치(42a)에 있어서 보급 라인(42)에 접속된 퍼지 가스 공급 라인(44c)과, 퍼지 가스 공급 라인(44c)에 설치된 개폐 밸브(44d)를 갖고 있다. 또한, 보급 탱크(41)에는, 개폐 밸브(45a)가 설치된 드레인 라인(45)이 접속되어 있다. 또, 도시는 되어 있지 않지만, 보급 탱크(41)에 처리액을 보충하는 보충 라인이 설치되어 있다.
기판 처리 장치에는 또한, 처리액 순환 시스템(10)을 세정하는 세정액으로서의 DIW를 공급하는 DIW 공급 장치(50)를 구비하고 있고, 이 DIW 공급 장치(50)는, DIW 공급원(51)과, DIW 공급원(51)과 처리액 순환 시스템(10)의 저류 탱크(11)를 접속하는 DIW 공급 라인(52)과, DIW 공급 라인(52)에 설치된 개폐 밸브(53)를 갖고 있다.
또, 기판 처리 장치에는, 복수 종류의 약액을 처리액으로서 이용하여 기판을 처리하는 것도 있고, 이러한 경우에는, 처리 블록(20)의 각 처리 유닛(21)에 복수의 처리액 공급 노즐(25)이 설치됨과 함께, 처리액 순환 시스템(10), 처리액 회수 시스템(30) 및 처리액 보급 시스템(40)이 필요에 따라서 복수 설치된다. 또, 처리액에는 저류 탱크(11)로 복귀시킬 수 없는 종류의 것도 있고, 그 경우에는, 회수 라인(29)은 공장 폐액계에 직접 접속되는 드레인 라인으로서 설치되고, 회수 탱크(31), 복귀 펌프(33) 및 복귀 라인 퍼지 기구(34)는 설치되지 않는다. 또, 퍼지 가스는 N2 가스에 한정되는 것은 아니고, 처리액과 반응성이 없고, 처리액이 통류하는 영역을 오염시키지 않는 것이면 임의의 것을 이용할 수 있다.
기판 처리 장치는, 그 전체의 동작을 통괄 제어하는 제어부(100)를 갖고 있다. 제어부(100)는, 기판 처리 장치의 각 기능 부품(처리 유닛의 기판 유지부, 각종 개폐 밸브, 유량 조정 밸브, 펌프 등)의 동작을 제어한다. 제어부(100)는, 하드웨어로서 예컨대 범용 컴퓨터와, 소프트웨어로서 해당 컴퓨터를 동작시키기 위한 프로그램(장치 제어 프로그램 및 처리 레시피 등)에 의해 실현할 수 있다. 소프트웨어는, 컴퓨터에 고정적으로 설치된 하드디스크 드라이브 등의 기억 매체에 저장되거나, 혹은 CDROM, DVD, 플래시메모리 등의 착탈 가능하게 컴퓨터에 셋트되는 기억 매체에 저장된다. 이러한 기억 매체가 참조부호 101로 표시되고 있다. 프로세서(102)는 필요에 따라서 도시하지 않는 유저 인터페이스로부터의 지시 등에 기초하여 소정의 처리 레시피를 기억 매체(101)로부터 호출하여 실행시키고, 이것에 의해서 제어부(100)의 제어 하에서 기판 처리 장치의 각 기능 부품이 동작하여 소정의 처리가 행해진다. 기억 매체(101)에는 하기의 처리액 교환 수순을 실행하기 위한 프로그램도 기억되어 있다.
다음에, 상기 기판 처리 장치의 작용에 대해서 설명한다.
기판 처리 장치의 통상 운전시에는, 개폐 밸브(16a, 16e)가 개방된 상태로, 순환 펌프(14)에 의해 순환 라인(12) 내를 처리액이 순환하고 있다. 이 처리액 순환시에는, 개폐 밸브(19a, 16d, 16g, 17a, 18a)는 폐쇄되어 있다. 히터(13)가 필요에 따라서 처리액을 적당한 온도로 가열한다. 처리액 중에 포함되는 파티클 등의 오염 물질은, 필터(15)에 의해 제거된다. 필요에 따라서, 각 처리 유닛(21)에 순환 라인(12)으로부터 분기 라인(22)을 통하여 처리액이 보내지고, 기판(W)의 액처리가 행해진다. 기판(W)의 액처리는, 제어부(100)의 제어 하에서 행해진다. 또한, 통상 운전시에는, 필요에 따라서, 처리액 회수 시스템(30)이, 회수 라인(29)을 통하여 회수 탱크(31)에 모여진 사용 완료 처리액을, 저류 탱크(11)에 복귀시킨다. 이러한 통상 운전은, 기억 매체(101)에 기억된 처리 레시피에 기초하여 제어부(100)가 기판 처리 장치의 각 기능 부품을 제어함으로써 실행된다.
다음에, 처리액을 교환하는 경우의 순서에 대해서 도 2에 도시하는 플로우차트도 참조하여 설명한다.
도시하지 않는 유저 인터페이스에 의해, 오퍼레이터가, DIW 세정(상세 후술)의 횟수, 사전 세정(상세 후술)의 횟수 등의 처리액 교환 작업에 관한 각종의 파라미터를 사전에 설정하고, 각종 파라미터의 설정값은, 기억 매체(101)에 기억되어 있다. 처리액 교환 작업은, 상기 각종 설정값 및 기억 매체(101)에 기억된 처리액 교환 수순에 기초하여, 제어부(100)가 기판 처리 장치의 각 기능 부품을 제어함으로써 실행된다. 또, 오래된 (현재 사용 중인)처리액으로부터, 동일한 사양의(종류, 농도 등이 동일한) 새로운 처리액으로 교환하는 경우에는, 교환 타이밍은, 현재 사용 중인 처리액의 통산 사용 시간, 현재 사용 중인 처리액에 따른 통산 기판 처리 매수에 의해 결정할 수 있다. 혹은, 현재 사용 중인 처리액의 열화 정도의 지표가 되는 파라미터(파티클수, pH값 등)의 센서(도시하지 않음)에 의한 검출값에 의해 결정할 수 있고, 교환 타이밍을 결정하는 기준값도, 오퍼레이터가 도시하지 않는 유저 인터페이스를 통하여 정할 수 있다. 이것과는 별도로, 이 기판 처리 장치에 대하여 미리 정해진 프로세스 스케줄에 기초하여, 현재 사용 중인 처리액으로부터, 별도의 사양의(종류, 농도 등이 상이함) 처리액으로 교환하는 경우도 있다. 모든 경우에 있어서, 제어부(100)가 처리액 교환 요구를 인식하면, 도 2의 플로우에 기초한 일련의 처리액 교환 수순이 제어부(100)의 제어 하에서 자동적으로 실행된다.
처리액 교환 시에는, 처리 유닛(21)으로의 기판(W)의 반입이 중지된다. 모든 처리 유닛(21)에 있어서 기판(W)의 처리가 종료하여 기판(W)의 반출이 완료되면, 도 2에 도시하는 플로우가 개시된다. 우선, 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)를 개방하고, 저류 탱크(11) 내의 액을 배출한다(스텝 S1). 다음에, 개폐 밸브(19a)를 개방한 상태인 채로, 순환 펌프(14)를 작동시켜, 저류 탱크(11)로부터 순환 펌프(14)까지의 구간의 순환 라인(12) 내에 있는 액을 순환 펌프(14)의 하류측으로 밀어낸다(스텝 S2). 이 스텝 S2는, 순환 펌프(14)의 상류측의 순환 라인(12)이 비어, 순환 펌프(14)가 액을 펌프 이송하지 않는 상태(공타 상태)가 될 때까지 순환 펌프(14)의 운전을 계속함으로써 행한다. 또, 스텝 S1 및 스텝 S2를 별도의 방법으로 실시할 수도 있다. 예컨대, 개폐 밸브(16d, 16e, 19a)를 폐쇄하고, 개폐 밸브(16a, 16g)를 개방하여, 순환 펌프(14)를 작동시킨다. 이렇게 하면, 저류 탱크(11) 내의 액은 순환 라인(12) 내를 통과하여 드레인 라인(16f)으로부터 배출된다. 그리고 저류 탱크(11)가 빈 후 잠시 동안, 순환 펌프(14)를 공타 상태(액을 토출하지 않는 상태)가 될 때까지 운전하면, 스텝 S2의 종료 직후와 동일한 상태를 실현할 수 있다. 또, 스텝 S1 및 S2는 처리액 배액 공정이라고도 부른다.
스텝 S2의 직후에는, 액유동 방향에 관해서 순환 펌프(14)로부터 저류 탱크(11)까지의 사이의 구간의 순환 라인(12) 내에 액이 남아 있게 된다. 이것을 배출하기 위해서, N2 가스의 공급(액배출 공정)을 행한다. 우선, 순환 라인(12)에 설치된 개폐 밸브(16a) 및 개폐 밸브(16e)를 폐쇄하고, 퍼지 가스 공급 라인(16c)에 설치된 개폐 밸브(16d) 및 드레인 라인(16f)에 설치된 개폐 밸브(16g)를 개방한다. 이에 따라, N2 가스 공급원(16b)으로부터 퍼지 가스 공급 라인(16c)을 통하여 순환 라인(12)에 N2 가스가 유입되고, 순환 라인(12)을 흐른 후, 드레인 라인(16f)으로부터 배출된다. 이 N2 가스의 흐름을 타고, 제1 위치(12b)로부터 제2 위치(12c)까지의 사이의 구간에서의 순환 라인(12) 내에 있는 액이 드레인 라인(16f)으로부터 강제적으로 배출된다(스텝 S3). 스텝 S3의 종료 직전에(예컨대 종료의 5초전부터 종료까지의 사이에), 개폐 밸브(16g)에 더하여 개폐 밸브(16e)를 개방한다. 이에 따라서, 순환 라인(12)의 제2 위치(12c)로부터 저류 탱크(11)까지의 사이의 구간에 있는 액을 제거할 수 있다. 이 개폐 밸브(16e)의 개방을 너무 빠르게 개시하면, 제2 위치(12c)보다 상류측인 순환 라인(12) 내에 있는 오래된 처리액이 저류 탱크(11) 내에 유입되고, 저류 탱크(11)가 오염되기 때문에 바람직하지 않다. 이것에 대하여, 스텝 S3의 종료 직전에 있어서는 제2 위치(12c)보다 상류측인 순환 라인(12) 내에 있는 오래된 처리액은 거의 드레인 라인(16f)으로부터 배출되어 있기 때문에, 그 시점에서 개폐 밸브(16e)를 개방하더라도, 저류 탱크(11) 내에 유입하는 것은 실질적으로 제2 위치(12c)보다 하류측에 있는 오래된 처리액뿐이다.
다음에, DIW 세정(후술의 스텝 S5, S6)이 미리 정해진 횟수만큼 실행되었는지 여부가 판단되고(스텝 S4), 아직 소정 횟수 실행되어 있지 않다고 판단되었다면(스텝 S4의 NO), 플로우는 스텝 S5로 진행하여 DIW 세정이 행해진다. 우선, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16a) 및 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)가 개방 상태로 되고, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e), 퍼지 가스 공급 라인(16c)의 개폐 밸브 및 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)가 폐쇄 상태로 된다. 이 상태로, DIW 공급 라인(52)에 설치된 개폐 밸브(53)가 개방되고, 저류 탱크(11) 내에 소정량(만수일 필요는 없음)의 DIW(순수)가 저류된 상태로 된다. 그리고 DIW 공급 라인(52)으로부터 저류 탱크(11)로의 DIW의 공급을 계속하면서 순환 펌프(14)가 작동되고, 이에 따라, 저류 탱크(11) 내에 있는 DIW가, 순환 라인(12) 내를 흘러, 드레인 라인(16f)으로부터 배출된다. 이 때, 저류 탱크(11)로부터 제2 위치(12c)까지의 사이의 구간의 순환 라인(12) 및 해당 구간 내에 설치된 기기(히터(13), 펌프(14), 필터(15) 등)가 DIW에 의해 세정된다(스텝 S5). 스텝 S5를 소정 시간 실행한 후, 순환 펌프(14)의 작동 및 DIW 공급 라인(52)으로부터 저류 탱크(11)로의 DIW의 공급을 계속하면서, 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)를 폐쇄함과 함께 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e)를 개방하고, 저류 탱크(11)가 DIW로 채워진 상태(만수 상태)로 하면서, DIW를 순환 라인(12) 내에 소정 시간 순환시킨다. 또, DIW 공급 라인(52)으로부터 저류 탱크(11)로의 DIW의 공급은 저류 탱크(11)가 만수가 된 시점에서 정지한다. 이에 따라서, 저류 탱크(11)로부터 나와 저류 탱크(11)에 복귀하기까지의 전체 구간에 있어서, 순환 라인(12) 및 해당 구간 내에 설치된 기기가 DIW에 의해 더욱 세정된다(스텝 S6).
스텝 S6을 소정 시간 실행한 후, 순환 펌프(14)를 정지한다. 다음에, 플로우는 스텝 S1으로 복귀하고, 저류 탱크(11) 내의 액(여기서는 DIW)을 배출한다(스텝 S1), 계속해서, 순환 라인(12) 내의 액(여기서는 DIW)을 배출한다(스텝 S2). 다음에, 스텝 S3을 실행하여, 순환 라인(12)의 제1 위치(12b)보다도 하류측에 잔존하는 DIW를 배출한다.
다음에, 플로우는 재차 스텝 S4로 진행되고, 여기서 DIW 세정(스텝 S5, S6)이 소정 횟수 실행되었는지 여부가 재차 판단된다. 소정 횟수 실행되어 있지 않다 (스텝 S4의 NO)고 판단되면, 재차 스텝 S5, S6, S1, S2, S3이 실행된다. 여기서, 예컨대 소정 횟수가 3회에서, 각 3회의 DIW 세정이 이미 실행되어 있는 것으로 한다(스텝 S4의 YES). 이 경우, 플로우는 스텝 S7로 진행한다.
우선, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16a) 및 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)가 개방 상태로 되고, 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e), 퍼지 가스 공급 라인(16c)의 개폐 밸브 및 드레인 라인(19)의 개폐 밸브(19a)가 폐쇄 상태로 된다. 이 상태로, 처리액 보급 시스템(40)에 의해 저류 탱크(11)에 새로운 처리액을 공급한다. 상세하게는, 퍼지 가스 공급 라인(44c)에 설치된 개폐 밸브(44d)가 폐쇄된 상태로, 보급 라인(42)에 설치된 개폐 밸브(44a)가 개방됨과 함께, 보급 펌프(43)가 작동되고, 이에 따라 보급 탱크(41) 내에 저류된 새로운 처리액이 저류 탱크(11)에 공급되며, 저류 탱크(11) 내에 소정량(만수일 필요는 없음)의 새로운 처리액이 저류된 상태로 된다. 그리고 보급 라인(42)으로부터 저류 탱크(11)로의 새로운 처리액의 공급을 계속하면서 순환 펌프(14)가 작동되고, 이에 따라, 저류 탱크(11) 내에 있는 새로운 처리액이, 순환 라인(12) 내를 흘러 가, 드레인 라인(16f)으로부터 배출된다. 이 때, 저류 탱크(11)로부터 제2 위치(12c)까지의 사이의 구간의 순환 라인(12) 및 해당 구간 내에 설치된 기기(히터(13), 펌프(14), 필터(15) 등)가 새로운 처리액에 의해 세정된다(스텝 S7). 스텝 S7을 소정 시간 실행한 후, 순환 펌프(14)의 작동 및 보급 라인(42)으로부터 저류 탱크(11)로의 새로운 처리액의 공급을 계속하면서, 드레인 라인(16f)의 개폐 밸브(16g)를 폐쇄함과 함께 순환 라인(12)의 개폐 밸브(16e)를 개방하고, 저류 탱크(11)가 새로운 처리액으로 채워진 상태(만수 상태)로 하면서, 새로운 처리액을 순환 라인(12) 내에 소정 시간 순환시킨다. 또, 보급 라인(42)으로부터 저류 탱크(11)로의 새로운 처리액의 공급은 저류 탱크(11)가 만수가 된 시점에서 정지한다. 이에 따라서, 저류 탱크(11)로부터 나와 저류 탱크(11)에 복귀하기까지의 전체 구간에 있어서, 순환 라인(12) 및 해당 구간 내에 설치된 기기가 새로운 처리액에 의해 더욱 세정된다(스텝 S8).
스텝 S8을 소정 시간 실행한 후, 순환 펌프(14)를 정지한다. 다음에, 새로운 처리액에 의한 사전 세정(스텝 S7, S8)이 소정 횟수(예컨대 2회) 실행되었는지 여부가 판단되고(스텝 S9), 아직 소정 횟수 실행되어 있지 않다고 판단되었다면(스텝 S9의 NO), 재차 스텝 S1, S2, S3, (S4), S7, S8이 실행된다. 스텝 S9에서「소정 횟수 실행되었다」고 판단되었다면(스텝 S9의 YES), 일련의 처리액 교환 작업이 종료된다.
또, 가스 제거 라인(17)에도, 오래된 처리액이 존재하기 때문에, 스텝 S5 및 스텝 S6 중의 적어도 하나에서, 개폐 밸브(17a)를 개방하여, 가스 제거 라인(17)을 DIW로 세정하는 것이 바람직하다. 또한, 처리액 교환 작업의 종료 시, 즉, 새로운 처리액을 이용한 처리 유닛(21)에 의한 처리가 행해질 때에는, 필터(15)의 에어 블리딩이 완료되어 있는 것이 바람직하기 때문에, 적어도 최후에 스텝 S8을 실행할 때에는 개폐 밸브(17a)를 개방하는 것이 바람직하다.
또, 상기의 실시형태의 설명에 있어서는, 복귀 라인 퍼지 기구(34)의 작용에 대해서 설명하지 않았지만, 복귀 라인(32) 내에는 오래된 처리액이 잔존하기 때문에, 복귀 라인(32)에서도 동일하게 오래된 처리액을 가능한 한 제거해 두는 것이 바람직하다. 이러한 오래된 처리액의 제거는, 예컨대, 스텝 S1의 개시 전에 실시할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 드레인 라인(35)의 개폐 밸브(35a)를 개방하여, 회수 탱크(31) 내에 있는 오래된 처리액을 배출한다. 계속해서, 퍼지 가스 공급 라인(34c)의 개폐 밸브(34d)를 폐쇄함과 함께 복귀 라인(32)의 개폐 밸브(34a)를 개방한 상태로, 복귀 펌프(33)를 공타 상태가 될 때까지 작동시키고, 복귀 라인(32)의 회수 탱크(31)로부터 복귀 펌프(33)까지의 사이의 구간에 잔류하는 오래된 처리액을 저류 탱크(11)에 보낸다. 그 후, 복귀 라인(32)의 개폐 밸브(34a)를 폐쇄함 과 함께 퍼지 가스 공급 라인(34c)의 개폐 밸브(34d)를 개방하여, N2 가스 공급원(34b)으로부터 N2 가스를 복귀 라인(32)에 유입시키면, N2 가스를 타고 복귀 라인(32)의 위치(32a)보다 하류측에 잔존하는 오래된 처리액이 저류 탱크(11) 내에 유입된다(N2 가스에 의한 액배출).
또한, DIW 세정(스텝 S5 및 S6, 특히 스텝 S6)의 실시 중, 혹은 새로운 처리액에 의한 사전 세정(스텝 S7 및 S8, 특히 스텝 S8)의 실시 중에, 각 분기 라인(22)에 설치된 개폐 밸브(23)을 개방하여, 순환 라인(12)을 순환하는 액을 분기 라인(22)을 통하여 각 처리 유닛(22)에 흘리고, 분기 회수 라인(28) 및 회수 라인(29)을 통하여 회수 탱크(31)에 흘리며, 이 회수 탱크(31) 내의 액을 복귀 펌프(33)에 의해 복귀 라인(32)을 통하여 저류 탱크(11) 내에 복귀시켜도 좋다. 또한, 그 후에, 복귀 라인 퍼지 기구(34)를 이용하여 상기와 같은 순서로 복귀 라인(32)에 N2 가스를 공급하여 액의 배출을 행해도 좋다.
또, 상기의 실시형태의 설명에 있어서는, 보급 라인 퍼지 기구(44)의 작용에 대해서도 설명하지 않았지만, 보급 라인(42) 내에는 오래된 처리액이 잔존하기 때문에, 보급 라인(42)에서도 동일하게 오래된 처리액을 가능한 한 제거해 두는 것이 바람직하다. 이러한 오래된 처리액의 제거는, 예컨대, 스텝 S2의 개시 전에 실시할 수 있다. 구체적으로는, 우선, 드레인 라인(45)의 개폐 밸브(45a)를 개방하여, 보급 탱크(41) 내에 있는 오래된 처리액을 배출한다. 다음에, 보급 라인(42)의 개폐 밸브(44a)를 폐쇄함과 함께 퍼지 가스 공급 라인(44c)의 개폐 밸브(44d)를 개방하고, N2 가스 공급원(44b)으로부터 N2 가스를 보급 라인(42)에 유입시키면, N2 가스를 타고 보급 라인(42) 내에 잔존하는 오래된 처리액이 저류 탱크(11) 내에 유입된다(N2 가스에 의한 액 배출).
상기의 실시형태에 따르면, 순환 라인(12)에 퍼지 가스(N2 가스)를 공급함으로써, 드레인 라인(19)을 개재한 배액 및 순환 펌프(14)를 이용한 통상 배액의 후에 순환 라인(12) 내에 잔존하는 액의 대부분을 효율적으로 강제적으로 배출할 수 있다. 이 때문에, 사전 세정(스텝 S7, S8)에 사용하는 새로운 처리액의 양을 줄일 수 있다.
또한, 오래된 처리액을 배출한 후에(스텝 S1∼S3의 후에) DIW 세정(스텝 S5, S6)을 행하고 있기 때문에, 처리액 순환 시스템(10) 내에 남아 있는 오래된 처리액을 저렴한 DIW(순수)에 의해 확실하게 압출할 수 있고, 사전 세정(스텝 S7, S8)의 개시 전에 처리액 순환 시스템(10) 내를 보다 깨끗한 상태로 할 수 있다. 이 때문에, 사전 세정(스텝 S7, S8)에 사용하는 새로운 처리액의 양을 보다 줄일 수 있다. 또한, DIW 세정(스텝 S5, S6)을 복수회 행하고 있기 때문에, 사전 세정(스텝 S7, S8)의 개시 전에 처리액 순환 시스템(10) 내를 더욱 한층 깨끗한 상태로 할 수 있고, 사전 세정(스텝 S7, S8)에 사용하는 새로운 처리액의 양을 보다 줄일 수 있다.
또 상기의 실시형태에 있어서는, DIW 세정(스텝 S5, S6) 및 사전 세정(스텝 S7, S8)을 각각 복수회 행하는 것으로 하고 있었지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, DIW 세정(스텝 S5, S6)을 생략할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 오래된 처리액이 퍼지 가스에 의해 효율적으로 배출되기 때문에, 사전 세정(스텝 S7, S8)에 사용하는 새로운 처리액의 양을 줄일 수 있다. 또한, DIW 세정(스텝 S5, S6)을 1회만 실행하도록 해도 좋다. 사전 세정(스텝 S7, S8)도, 1회만 실행하도록 해도 좋다.
11 : 저류 탱크 12 : 순환 라인
12a : 접속 영역 12b : 제1 위치
12c : 제2 위치 14 : 순환 펌프
16b, 16c, 16d : 퍼지 가스 공급부 16f, 16g : (순환 라인의) 드레인부
19, 19a : (저류 탱크의) 드레인부 22 : 분기 관로
25 : 처리액 공급 노즐 W : 기판

Claims (15)

  1. 처리액을 저류하는 저류 탱크와, 상기 저류 탱크에 그 양단이 접속된 순환 라인과, 상기 순환 라인에 설치된 순환 펌프와, 상기 순환 라인에 분기 관로를 통하여 접속된 처리액 공급 노즐을 구비한 기판 처리 장치의 처리액을 교환하는 처리액 교환 방법에 있어서,
    상기 저류 탱크 내의 처리액을 배액하는 처리액 배액 공정과,
    상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 상류측인 제1 위치에서 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하고, 상기 순환 라인 내에 잔존하는 처리액을, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이면서 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치에서 상기 순환 라인에 접속된 드레인부로부터 배출하는 액배출 공정과,
    상기 저류 탱크 내에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정
    을 포함하고,
    상기 액배출 공정에서는, 상기 순환 라인 내의 처리액이 상기 저류 탱크로 들어가지 않는 것인 처리액 교환 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 위치는, 상기 순환 펌프보다도 하류측의 위치인 것인 처리액 교환 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액 배액 공정에 있어서, 상기 저류 탱크 내의 처리액은, 상기 저류 탱크에 설치된 드레인부를 통하여 배출되는 것인 처리액 교환 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액 배액 공정에 있어서, 상기 저류 탱크 내의 처리액은, 상기 순환 펌프에 의해 상기 저류 탱크로부터 송출되고, 상기 순환 라인을 흐른 후, 상기 제2 위치로부터 배출되는 것인 처리액 교환 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 저류 탱크 및 순환 라인을 DIW(순수)로 세정하는 DIW 세정 공정을 더 포함하고,
    상기 DIW 세정 공정은, 상기 저류 탱크에 DIW를 공급하고, 이 공급한 DIW를, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이면서 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치로부터 배출하는 공정을 포함하는 것인 처리액 교환 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 DIW 세정 공정은, 상기 저류 탱크에 DIW를 공급하고, 이 공급한 DIW를, 상기 순환 라인 내에서 순환시키는 공정을 포함하는 것인 처리액 교환 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 DIW 세정 공정의 후에, 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하여, 상기 순환 라인 내에 잔존하는 DIW를 상기 순환 라인으로부터 배출하는 공정을 더 포함하는 처리액 교환 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 처리액 공급 공정에서 상기 저류 탱크에 공급된 처리액을 이용하여 상기 저류 탱크 및 순환 라인을 세정하는 처리액 세정 공정을 더 포함하고,
    상기 처리액 세정 공정은, 상기 저류 탱크에 공급된 처리액을, 상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이면서 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치로부터 배출하는 공정을 포함하는 것인 처리액 교환 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 처리액 세정 공정은, 상기 저류 탱크에 공급된 처리액을, 상기 순환 라인 내에서 순환시키는 공정을 포함하는 것인 처리액 교환 방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 처리액 세정 공정의 후에, 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하여, 상기 순환 라인 내에 잔존하는 처리액을 상기 순환 라인으로부터 배출하는 공정을 더 포함하는 처리액 교환 방법.
  11. 처리액을 저류하는 저류 탱크와,
    상기 저류 탱크에 그 양단이 접속된 순환 라인과,
    상기 순환 라인에 설치된 순환 펌프와,
    상기 순환 라인에 분기 관로를 통하여 접속된 처리액 공급 노즐과,
    상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 상류측인 제1 위치에 있어서 상기 순환 라인에 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부와,
    상기 순환 라인에 대한 상기 분기 관로의 접속 영역보다도 하류측이고 상기 저류 탱크보다도 상류측인 제2 위치에 있어서 상기 순환 라인에 접속된 드레인부와,
    상기 제2 위치 보다 하류측이면서 상기 저류 탱크보다 상류측의 상기 순환 라인에 설치된 개폐 밸브
    를 구비하고,
    퍼지 가스 공급 중에는 상기 개폐 밸브가 폐쇄 상태로 유지됨으로써 상기 순환 라인 내의 처리액이 상기 저류 탱크로 들어가지 않는 것인 기판 처리 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 위치는, 상기 순환 펌프보다 하류측의 위치이며, 상기 제1 위치와 상기 순환 펌프의 사이에 개폐 밸브를 설치한 것인 기판 처리 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 순환 펌프와 상기 개폐 밸브의 사이에 개폐 밸브를 갖는 드레인부를 설치한 것인 기판 처리 장치.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 저류 탱크 내에 있는 액을 배액하기 위해서 저류 탱크에 드레인부를 설치한 것인 기판 처리 장치.
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 순환 라인을 흐르는 액체가 저류 탱크로 흐르는 상태와 드레인부로 흐르는 상태를 전환하는 개폐 밸브를 상기 순환 라인에 설치한 것인 기판 처리 장치.
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