KR102090419B1 - 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

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Abstract

공급 탱크에서 처리액을 저류한다. 처리액의 용존 산소 농도를 측정한다. 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스를 공급 탱크 내에 공급함으로써, 측정된 처리액의 용존 산소 농도에 따라 공급 탱크 내의 처리액의 용존 산소 농도를 조정한다. 공급 탱크 내의 처리액을 기판에 공급한다. 기판에 공급된 처리액을 공급 탱크에 회수한다. 처리액이 공급 탱크에 회수되기 전에, 농도 조정 가스 이외의 가스이며, 기판의 처리 중에 처리액에 용해된 불요 가스를 처리액으로부터 감소시킨다.

Description

기판 처리 방법 및 기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판을 처리하는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치에 관한 것이다. 처리 대상의 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치나 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 FPD(Flat Panel Display)용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
본 출원은, 2018년 2월 7일 제출된 일본 특허출원 2018-019826호에 의거하는 우선권을 주장하고 있고, 본 출원의 전체 내용은 여기에 인용에 의해 받아들여지는 것으로 한다.
반도체 장치나 액정 표시 장치 등의 제조 공정에서는, 반도체 웨이퍼나 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 사용된다.
JP 2013-258391 A에는, TMAH(수산화테트라메틸암모늄)을 저류하는 탱크 내에 질소 가스 또는 드라이 에어를 공급하여, TMAH의 용존 산소 농도를 최적인 값으로 조정하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 탱크 내에 공급되는 가스의 종류는, TMAH의 용존 산소 농도를 검출하는 용존 가스 센서의 검출값에 의거하여 변경된다.
JP 2013-258391 A에는 기재되어 있지 않지만, 기판에 공급된 처리액을 회수하여 재이용하는 경우가 있다. 회수된 처리액에는, 분위기 중의 가스가 용해되어 있다. 기판과 처리액의 화학 반응에 의해 발생한 가스가, 회수된 처리액에 용해되어 있는 경우도 있다. 이들 가스에는, 산소 가스 및 불활성 가스 이외의 가스가 포함될 수 있다. 산소 가스 및 불활성 가스 이외의 가스는, 처리액의 용존 산소 농도를 검출하는 산소 농도계의 검출 정밀도를 저하시키는 경우가 있다. 이 경우, 처리액의 실제의 용존 산소 농도는, 목표 농도와는 상이한 값으로 조정되어 버린다.
그래서, 본 발명의 목적의 하나는, 용존 산소 농도가 조정된 처리액을 재이용하는 경우에도, 매우 안정적인 품질로 기판을 처리할 수 있는 기판 처리 방법 및 기판 처리 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는, 공급 탱크에서 처리액을 저류하는 처리액 저류 공정과, 상기 처리액의 용존 산소 농도를 측정하는 용존 산소 농도 측정 공정과, 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스를 상기 공급 탱크 내에 공급함으로써, 상기 용존 산소 농도 측정 공정에서 측정된 상기 처리액의 용존 산소 농도에 따라 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 용존 산소 농도를 조정하는 용존 산소 농도 조정 공정과, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액을 기판에 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 회수하는 처리액 회수 공정과, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스 이외의 가스이며, 상기 처리액 공급 공정에서 상기 처리액에 용해된 불요(不要) 가스를 상기 처리액으로부터 감소시키는 불요 가스 감소 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 처리액의 용존 산소 농도가 측정된다. 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스는, 공급 탱크 내에 공급된다. 이로써, 농도 조정 가스가 공급 탱크 내의 처리액에 용해된다. 농도 조정 가스의 유량이나 조성은, 용존 산소 농도의 측정값에 따라 변경된다. 이로써, 처리액의 용존 산소 농도가 조정된다.
공급 탱크 내의 처리액은 기판에 공급된다. 처리액이 기판에 공급되면, 처리액과 분위기가 접촉한다. 그 때문에, 기판에 공급된 처리액에는, 산소 가스 등의 분위기에 포함되는 가스가 용해되어 있고, 용존 산소 농도가 상승하고 있다. 기판과 처리액의 화학 반응에 의해 발생한 가스가, 처리액에 용해되어 있는 경우도 있다. 농도 조정 가스 이외의 가스는, 처리액의 용존 산소 농도를 검출하는 산소 농도계의 검출 정밀도를 저하시키는 경우가 있다.
기판의 처리 중에 처리액에 용해된 불요 가스는, 처리액이 공급 탱크에 회수되기 전으로 줄어든다. 따라서, 기판에 공급된 처리액이 공급 탱크 내의 처리액에 포함되는 경우에도, 불요 가스에서 기인하는 용존 산소 농도의 측정 오차를 영 혹은 작은 값으로 감소시킬 수 있어, 처리액의 실제의 용존 산소 농도를 목표 농도에 근접시킬 수 있다. 이로써, 용존 산소 농도가 조정된 처리액을 재이용하는 경우에도, 매우 안정적인 품질로 기판을 처리할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 이하의 특징 중 적어도 하나가, 상기 기판 처리 방법에 더해져도 된다.
상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 처리액이 공급 탱크에 회수되기 전에, 불요 가스뿐만 아니라, 그 이외의 가스도, 처리액으로부터 제거된다. 요컨대, 가스의 종류에 관계없이, 처리액에 용해되어 있는 모든 가스를 감소시킨다. 이로써, 처리액에 용해되어 있는 총가스량이 감소하므로, 공급 탱크 내에 유입되는 불요 가스를 줄일 수 있다.
상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스를 상기 처리액에 용해시킴으로써, 상기 처리액에 용해되어 있는 상기 불요 가스를 상기 농도 조정 가스로 치환하는 가스 용해 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판에 공급된 처리액에 농도 조정 가스가 공급되고, 농도 조정 가스가 처리액에 용해된다. 처리액에 용해되어 있는 불요 가스는, 농도 조정 가스의 공급에 의해 처리액으로부터 배출되고, 농도 조정 가스로 치환된다. 이로써, 공급 탱크 내에 유입되는 불요 가스를 줄일 수 있어, 불요 가스에서 기인하는 용존 산소 농도의 측정 오차를 영 혹은 작은 값으로 감소시킬 수 있다.
상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고, 상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 배관내를 흐르는 처리액이 아니라, 회수 탱크에 저류되어 있는 처리액으로부터 불요 가스를 감소시킨다. 그 후, 회수 탱크로부터 공급 탱크로 처리액이 회수된다. 탱크는, 배관에 비해 많은 액체를 1지점에 유지할 수 있다. 따라서, 배관 내를 흐르는 처리액으로부터 불요 가스를 감소시키는 경우에 비해, 많은 처리액으로부터 불요 가스를 동시에 제거할 수 있다. 이로써, 불요 가스를 효율적으로 감소시킬 수 있다.
상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 농도 조정 가스가 회수 탱크 내에 공급되고, 회수 탱크 내의 처리액에 용해된다. 처리액에 용해되어 있는 불요 가스는, 농도 조정 가스의 공급에 의해 처리액으로부터 배출되고, 농도 조정 가스로 치환된다. 그 후, 회수 탱크로부터 공급 탱크로 처리액이 회수된다. 공급 탱크에서도, 농도 조정 가스가 공급되고, 처리액에 용해된다. 따라서, 농도 조정 가스는, 공급 탱크뿐만 아니라, 회수 탱크에서도 처리액에 공급된다.
이와 같이, 처리액의 용존 산소 농도는, 회수 탱크에서 조정되고, 그 후, 공급 탱크에서 조정된다. 요컨대, 처리액의 용존 산소 농도는, 단계적으로 조정된다. 그 때문에, 처리액의 용존 산소 농도를 하나의 탱크 내에서 조정하는 경우에 비해, 양호한 정밀도로 처리액의 용존 산소 농도를 목표 농도에 근접시킬할 수 있다. 또, 실제의 용존 산소 농도와 목표 농도의 차가 큰 경우에도, 처리액의 용존 산소 농도를 목표 농도에 근접시킬 수 있다.
상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 상류 탱크에 유입시키는 상류 회수 공정과, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 상기 상류 탱크로부터 하류 탱크로 유입시키는 하류 회수 공정을 포함하고, 상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 공정과, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 기판에 공급된 처리액이, 상류 탱크, 하류 탱크, 및 공급 탱크에 이 순서로 유입된다. 상류 탱크에서는, 불요 가스를 포함하는 모든 가스가 처리액으로부터 제거된다. 하류 탱크에서는, 처리액에 용해되어 있는 불요 가스가 농도 조정 가스로 치환된다. 따라서, 불요 가스의 잔류량이 매우 적고, 또한 용존 산소 농도가 조정된 처리액이 공급 탱크로 되돌아간다. 그 때문에, 공급 탱크 내의 처리액의 용존 산소 농도를 단시간에 목표 농도에 근접시키기 쉽다.
상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고, 상기 기판 처리 방법은, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부를 판정하는 액온 판정 공정을 추가로 포함하고, 상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 액온 판정 공정에서 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하인 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함하고, 상기 처리액 회수 공정은, 상기 액온 판정 공정에서 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하가 아닌 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키지 않고, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내는 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 처리액의 온도가 기준 온도 이하일 때에는, 회수 탱크 내의 처리액으로부터 불요 가스가 제거되고, 불요 가스가 제거된 처리액이 회수 탱크로부터 공급 탱크쪽으로 보내진다. 한편으로, 처리액의 온도가 기준 온도를 상회할 때에는, 불요 가스의 제거가 실시되지 않고, 불요 가스를 감소시키지 않은 처리액이 회수 탱크로부터 공급 탱크쪽으로 보내진다. 요컨대, 처리액의 온도에 따라 회수 탱크에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부가 판정된다.
기판에 대한 처리액의 반응성은, 통상, 처리액의 온도 상승에 수반하여 높아진다. 처리액의 온도가 높으면, 용존 산소 농도의 변화가 처리 후의 기판의 품질에 미치는 영향을 무시할 수 있을 정도로, 온도의 영향이 큰 경우가 있다. 이 경우, 처리액의 온도를 정밀하게 제어하면, 불요 가스의 제거를 실시하지 않아도, 매우 안정적인 품질로 기판을 처리할 수 있다. 이로써, 기판에 공급된 처리액을 공급 탱크에 회수할 때까지의 공정을 간소화할 수 있다.
기준 온도는, 실온보다 높고, 처리액의 비점보다 낮은 온도이다. 공급 탱크 내의 처리액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부는, 처리액의 온도를 검출하는 온도계의 측정값에 의거하여 판단해도 되고, 처리액을 가열 또는 냉각시키는 온도 조절기의 설정 온도에 의거하여 판단해도 된다. 복수의 회수 탱크가 설치되어 있는 경우, 모든 회수 탱크에서 불요 가스의 제거가 생략되어도 되고, 복수의 회수 탱크의 몇 개만으로 불요 가스의 제거가 생략되어도 된다.
상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고, 상기 기판 처리 방법은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크쪽으로 보내지기 전에, 상기 처리액 중의 상기 불요 가스의 농도를 측정하는 불요 가스 농도 측정 공정과, 상기 불요 가스 농도 측정 공정에서 측정된 상기 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부를 판정하는 농도 판정 공정을 추가로 포함하고, 상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 농도 판정 공정에서 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상인 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함하고, 상기 처리액 회수 공정은, 상기 농도 판정 공정에서 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상이 아닌 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키지 않고, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내는 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 처리액 중의 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상일 때에는, 회수 탱크 내의 처리액으로부터 불요 가스가 제거되고, 불요 가스가 제거된 처리액이 회수 탱크로부터 공급 탱크쪽에 보내진다. 한편으로, 처리액 중의 불요 가스의 농도가 기준 농도를 하회할 때에는, 불요 가스의 제거가 실시되지 않고, 불요 가스를 감소시키지 않은 처리액이 회수 탱크로부터 공급 탱크쪽으로 보내진다. 요컨대, 불요 가스의 농도에 따라 회수 탱크에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부가 판정된다.
처리액 중의 불요 가스의 농도가 낮으면, 불요 가스에서 기인하는 용존 산소 농도의 측정 오차를 무시할 수 있을 정도로 작은 경우가 있다. 이 경우, 회수된 처리액으로부터 불요 가스를 제거하지 않아도, 용존 산소 농도가 안정적인 처리액을 기판에 공급할 수 있다. 복수의 회수 탱크가 설치되어 있는 경우, 모든 회수 탱크에서 불요 가스의 제거가 생략되어도 되고, 복수의 회수 탱크의 몇 개만으로 불요 가스의 제거가 생략되어도 된다.
상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 제1 상류 탱크에 병렬 접속된 제2 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키지 않고, 상기 제1 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키는 제1 회수 공정과, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 제1 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키지 않고, 상기 제2 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키는 제2 회수 공정을 추가로 포함하고, 상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 제2 회수 공정과 병행하여 상기 제1 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제1 불요 가스 감소 공정과, 상기 제1 회수 공정과 병행하여 상기 제2 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제2 불요 가스 감소 공정을 포함한다.
이 방법에 의하면, 병렬 접속된 제1 상류 탱크 및 제2 상류 탱크에 처리액이 회수된다. 처리액이 제1 상류 탱크에 회수될 때에는, 제2 상류 탱크로의 처리액의 회수가 정지된다. 이 때, 제2 상류 탱크 내의 처리액으로부터 불요 가스가 제거된다. 한편으로, 처리액이 제2 상류 탱크에 회수될 때에는, 제1 상류 탱크로의 처리액의 회수가 정지된다. 이 때, 제1 상류 탱크 내의 처리액으로부터 불요 가스가 제거된다. 따라서, 처리액으로부터 불요 가스를 제거하고 있을 때, 기판으로의 처리액의 공급을 정지하지 않아도 된다. 이로써, 기판 처리 장치의 스루풋(단위 시간당 기판의 처리 장수)의 감소를 방지할 수 있다.
본 발명의 다른 실시형태는, 처리액을 저류하는 공급 탱크와, 상기 처리액의 용존 산소 농도를 측정하는 산소 농도계와, 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스를 상기 공급 탱크 내에 공급함으로써, 상기 산소 농도계에 의해 측정된 상기 처리액의 용존 산소 농도에 따라 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 용존 산소 농도를 조정하는 용존 산소 농도 조정 유닛과, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액을 기판에 공급하는 처리액 공급 유닛과, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 회수하는 처리액 회수 유닛과, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스 이외의 가스이며, 상기 처리액이 상기 기판에 공급되었을 때에 상기 처리액에 용해된 불요 가스를 상기 처리액으로부터 감소시키는 불요 가스 감소 유닛을 구비하는, 기판 처리 장치를 제공한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 실시형태에 있어서, 이하의 특징의 적어도 하나가, 상기 기판 처리 장치에 더해져도 된다.
상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 장치를 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스를 상기 처리액에 용해시킴으로써, 상기 처리액에 용해되어 있는 상기 불요 가스를 상기 농도 조정 가스로 치환하는 가스 용해 유닛을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고, 상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시킨다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 유닛을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 상류 탱크와, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 하류 탱크를 추가로 포함하고, 상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 장치와, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 유닛을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부를 판정하는 온도 판정부가 설치되어 있고, 상기 처리액 회수 유닛 및 불요 가스 감소 유닛을 제어하는 제어 장치를 추가로 구비하고, 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하인 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키게 하고, 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하가 아닌 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키지 않게 하고, 상기 처리액 회수 유닛으로 하여금 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내게 한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고, 상기 기판 처리 장치는, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크쪽으로 보내지기 전에, 상기 처리액 중의 상기 불요 가스의 농도를 측정하는 불요 가스 농도계와, 상기 불요 가스 농도계의 측정값에 의거하여 상기 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부를 판정하는 농도 판정부가 설치되어 있고, 상기 처리액 회수 유닛 및 불요 가스 감소 유닛을 제어하는 제어 장치를 추가로 구비하고, 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상인 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키게 하고, 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상이 아닌 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키지 않게 하고, 상기 처리액 회수 유닛으로 하여금 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내게 한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에 상기 처리액을 저류하는 제1 상류 탱크와, 상기 제1 상류 탱크에 병렬 접속되어 있고, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에 상기 처리액을 저류하는 제2 상류 탱크와, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 제2 상류 탱크에 유입시키지 않고 상기 제1 상류 탱크에 유입시키는 제1 회수 상태와, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 제1 상류 탱크에 유입시키지 않고 상기 제2 상류 탱크에 유입시키는 제2 회수 상태로 전환되는 회수 전환 밸브를 포함하고, 상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 제1 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제1 불요 가스 감소 유닛과, 상기 제2 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제2 불요 가스 감소 유닛을 포함한다. 이 구성에 의하면, 전술한 기판 처리 방법에 관해 서술한 효과와 동일한 효과를 발휘할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 분명해진다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치를 위에서 본 모식도이다.
도 2는, 기판 처리 장치를 측방에서 본 모식도이다.
도 3은, 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 내부를 수평으로 본 모식도이다.
도 4는, 도 3의 일부를 확대한 확대도이다.
도 5는, 제어 장치의 하드웨어 및 기능 블록을 나타내는 블록도이다.
도 6은, 기판 처리 장치에 의해 실행되는 기판의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다.
도 7은, 약액 공급 유닛과, 약액 회수 유닛과, 농도 측정 유닛과, 용존 산소 농도 변경 유닛을 나타내는 모식도이다.
도 8은, 약액이 기판에 공급되고 나서 기판에 공급된 약액이 공급 탱크에 회수될 때까지의 기간에 있어서의 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 타임 차트이다.
도 9는, 도 8에 나타내는 기간에 있어서의 약액의 용존 산소 농도의 시간 경과적 변화의 일례의 개요를 나타내는 타임 차트이다.
도 10은, 상류 탱크에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부를 판단할 때의 흐름을 나타내는, 본 발명의 제2 실시형태에 관련된 플로우 차트이다.
도 11은, 상류 탱크에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부를 판단할 때의 흐름을 나타내는, 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 플로우 차트이다.
도 12는, 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 농도 측정 유닛을 나타내는 모식도이다.
도 13은, 본 발명의 제4 실시형태에 관련된 약액 회수 유닛을 나타내는 모식도이다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치(1)를 위에서 본 모식도이다. 도 2는, 기판 처리 장치(1)를 측방에서 본 모식도이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 장치(1)는, 반도체 웨이퍼 등의 원판상의 기판(W)을 1장씩 처리하는 매엽식(枚葉式)의 장치이다. 기판 처리 장치(1)는, 기판(W)을 수용하는 캐리어(C)를 유지하는 로드 포트(LP)와, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(C)로부터 반송된 기판(W)을 처리액이나 처리 가스 등의 처리 유체로 처리하는 복수의 처리 유닛(2)과, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(C)와 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송하는 반송 로봇과, 기판 처리 장치(1)를 제어하는 제어 장치(3)를 구비하고 있다.
반송 로봇은, 로드 포트(LP) 상의 캐리어(C)에 대해 기판(W)의 반입 및 반출을 실시하는 인덱서 로봇(IR)과, 복수의 처리 유닛(2)에 대해 기판(W)의 반입 및 반출을 실시하는 센터 로봇(CR)을 포함한다. 인덱서 로봇(IR)은, 로드 포트(LP)와 센터 로봇(CR) 사이에서 기판(W)을 반송하고, 센터 로봇(CR)은, 인덱서 로봇(IR)과 처리 유닛(2) 사이에서 기판(W)을 반송한다. 인덱서 로봇(IR) 및 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 지지하는 핸드(H1, H2)를 포함한다.
기판 처리 장치(1)는, 밸브 등의 유체 기기를 수용하는 복수(예를 들어 4개)의 유체 박스(FB)를 포함한다. 약액용의 탱크 등을 수용하는 약액 캐비넷(CC)은, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a)의 밖에 배치되어 있다. 약액 캐비넷(CC)은, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a)의 측방에 배치되어 있어도 되고, 기판 처리 장치(1)가 설치되는 클린 룸의 아래(지하)에 배치되어 있어도 된다.
복수의 처리 유닛(2)은, 평면에서 보았을 때 센터 로봇(CR)의 둘레에 배치된 복수의 타워를 형성하고 있다. 도 1은, 4개의 타워가 형성되어 있는 예를 나타내고 있다. 도 2에 나타내는 바와 같이, 각 타워는, 상하에 적층된 복수(예를 들어 3개)의 처리 유닛(2)을 포함한다. 4개의 유체 박스(FB)는, 각각, 4개의 타워에 대응하고 있다. 약액 캐비넷(CC) 내의 약액은, 어느 유체 박스(FB)를 통하여, 당해 유체 박스(FB)에 대응하는 타워에 포함되는 모든 처리 유닛(2)에 공급된다.
도 3은, 기판 처리 장치(1)에 구비된 처리 유닛(2)의 내부를 수평으로 본 모식도이다. 도 4는, 도 3의 일부를 확대한 확대도이다. 도 3은, 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있고, 도 4는, 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)가 상위치에 위치하고 있는 상태를 나타내고 있다.
처리 유닛(2)은, 내부 공간을 갖는 박스형의 챔버(4)와, 챔버(4) 내에서 1장의 기판(W)을 수평으로 유지하면서 기판(W)의 중앙부를 지나는 연직인 회전축선(A1) 둘레로 회전시키는 스핀 척(10)과, 회전축선(A1) 둘레로 스핀 척(10)을 둘러싸는 통상의 처리 컵(23)을 포함한다.
챔버(4)는, 기판(W)이 통과하는 반입 반출구(6b)가 설치된 박스형의 격벽(6)과, 반입 반출구(6b)를 개폐하는 셔터(7)를 포함한다. 챔버(4)는, 추가로 격벽(6)의 천장면에서 개구되는 송풍구(6a)의 하방에 배치된 정류판(8)을 포함한다. 클린 에어(필터에 의해 여과된 공기)를 보내는 FFU(5)(팬·필터·유닛)는, 송풍구(6a) 의 위에 배치되어 있다. 챔버(4) 내의 가스를 배출하는 배기 덕트(9)는, 처리 컵(23)에 접속되어 있다. 송풍구(6a)는, 챔버(4)의 상단부에 설치되어 있고, 배기 덕트(9)는, 챔버(4)의 하단부에 배치되어 있다. 배기 덕트(9)의 일부는, 챔버(4)의 밖에 배치되어 있다.
정류판(8)은, 격벽(6)의 내부 공간을 정류판(8)의 상방의 상공간(Su)과 정류판(8)의 하방의 하공간(SL)으로 나누고 있다. 격벽(6)의 천장면과 정류판(8)의 상면 사이의 상공간(Su)은, 클린 에어가 확산되는 확산 공간이다. 정류판(8)의 하면과 격벽(6)의 플로어면 사이의 하공간(SL)은, 기판(W)의 처리가 실시되는 처리 공간이다. 스핀 척(10)이나 처리 컵(23)은, 하공간(SL)에 배치되어 있다. 격벽(6)의 플로어면으로부터 정류판(8)의 하면까지의 연직 방향의 거리는, 정류판(8)의 상면으로부터 격벽(6)의 천장면까지의 연직 방향의 거리보다 길다.
FFU(5)는, 송풍구(6a)를 통하여 상공간(Su)에 클린 에어를 보낸다. 상공간(Su)에 공급된 클린 에어는, 정류판(8)에 닿아 상공간(Su)을 확산한다. 상공간(Su) 내의 클린 에어는, 정류판(8)을 상하로 관통하는 복수의 관통공을 통과하여, 정류판(8)의 전역으로부터 하방으로 흐른다. 하공간(SL)에 공급된 클린 에어는, 처리 컵(23) 내로 빨려 들어가고, 배기 덕트(9)를 통하여 챔버(4)의 하단부로부터 배출된다. 이로써, 정류판(8)으로부터 하방으로 흐르는 균일한 클린 에어의 하강류(다운 플로우)가, 하공간(SL)에 형성된다. 기판(W)의 처리는, 클린 에어의 하강류가 형성되어 있는 상태에서 실시된다.
스핀 척(10)은, 수평인 자세로 유지된 원판상의 스핀 베이스(12)와, 스핀 베이스(12)의 상방에서 기판(W)을 수평인 자세로 유지하는 복수의 척 핀(11)과, 스핀 베이스(12)의 중앙부로부터 하방으로 연장되는 스핀축(13)과, 스핀축(13)을 회전시킴으로써 스핀 베이스(12) 및 복수의 척 핀(11)을 회전시키는 스핀 모터(14)를 포함한다. 스핀 척(10)은, 복수의 척 핀(11)을 기판(W)의 외주면에 접촉시키는 협지식의 척에 한정되지 않고, 비디바이스 형성면인 기판(W)의 이면(하면)을 스핀 베이스(12)의 상면(12u)에 흡착시킴으로써 기판(W)을 수평으로 유지하는 버큠식의 척이어도 된다.
스핀 베이스(12)는, 기판(W)의 하방에 배치되는 상면(12u)을 포함한다. 스핀 베이스(12)의 상면(12u)은, 기판(W)의 하면과 평행이다. 스핀 베이스(12)의 상면(12u)은, 기판(W)의 하면에 대향하는 대향면이다. 스핀 베이스(12)의 상면(12u)은, 회전축선(A1)을 둘러싸는 원환상이다. 스핀 베이스(12)의 상면(12u)의 외경은, 기판(W)의 외경보다 크다. 척 핀(11)은, 스핀 베이스(12)의 상면(12u)의 외주부로부터 상방으로 돌출되어 있다. 척 핀(11)은, 스핀 베이스(12)에 유지되어 있다. 기판(W)은, 기판(W)의 하면이 스핀 베이스(12)의 상면(12u)으로부터 떨어진 상태에서 복수의 척 핀(11)에 유지된다.
처리 유닛(2)은, 기판(W)의 하면 중앙부를 향하여 처리액을 토출하는 하면 노즐(15)을 포함한다. 하면 노즐(15)은, 스핀 베이스(12)의 상면(12u)과 기판(W)의 하면 사이에 배치된 노즐 원판부와, 노즐 원판부로부터 하방으로 연장되는 노즐 통상부를 포함한다. 하면 노즐(15)의 액 토출구(15p)는, 노즐 원판부의 상면 중앙부에서 개구되어 있다. 기판(W)이 스핀 척(10)에 유지되어 있는 상태에서는, 하면 노즐(15)의 액 토출구(15p)가, 기판(W)의 하면 중앙부에 상하로 대향한다.
기판 처리 장치(1)는, 하면 노즐(15)에 린스액을 안내하는 하측 린스액 배관(16)과, 하측 린스액 배관(16)에 개재되어 장착된 하측 린스액 밸브(17)를 포함한다. 하측 린스액 밸브(17)가 개방되면, 하측 린스액 배관(16)에 의해 안내된 린스액이, 하면 노즐(15)로부터 상방으로 토출되고, 기판(W)의 하면 중앙부에 공급된다. 하면 노즐(15)에 공급되는 린스액은, 순수(탈이온수:DIW(Deionized Water))이다. 하면 노즐(15)에 공급되는 린스액은, 순수에 한정되지 않고, IPA(이소프로필알코올), 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수, 및 희석 농도(예를 들어, 1∼100ppm 정도)의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
도시는 하지 않지만, 하측 린스액 밸브(17)는, 액체가 흐르는 내부 유로와 내부 유로를 둘러싸는 환상의 밸브 시트가 설치된 밸브 보디와, 밸브 시트에 대해 이동 가능한 밸브체와, 밸브체가 밸브 시트에 접촉하는 폐쇄 위치와 밸브체가 밸브 시트로부터 떨어진 개방 위치 사이에서 밸브체를 이동시키는 액추에이터를 포함한다. 다른 밸브에 대해서도 동일하다. 액추에이터는, 공압 액추에이터 또는 전동 액추에이터이어도 되고, 이들 이외의 액추에이터이어도 된다. 제어 장치(3)는, 액추에이터를 제어함으로써, 하측 린스액 밸브(17)를 개폐시킨다.
하면 노즐(15)의 외주면과 스핀 베이스(12)의 내주면은, 상하로 연장되는 하측 통상 통로(19)를 형성하고 있다. 하측 통상 통로(19)는, 스핀 베이스(12)의 상면(12u)의 중앙부에서 개구되는 하측 중앙 개구(18)를 포함한다. 하측 중앙 개구(18)는, 하면 노즐(15)의 노즐 원판부의 하방에 배치되어 있다. 기판 처리 장치(1)는, 하측 통상 통로(19)를 통하여 하측 중앙 개구(18)에 공급되는 불활성 가스를 안내하는 하측 가스 배관(20)과, 하측 가스 배관(20)에 개재되어 장착된 하측 가스 밸브(21)와, 하측 가스 배관(20)으로부터 하측 통상 통로(19)로 공급되는 불활성 가스의 유량을 변경하는 하측 가스 유량 조정 밸브(22)를 구비하고 있다.
하측 가스 배관(20)으로부터 하측 통상 통로(19)로 공급되는 불활성 가스는, 질소 가스이다. 불활성 가스는, 질소 가스에 한정되지 않고, 헬륨 가스나 아르곤 가스 등의 다른 불활성 가스이어도 된다. 이들 불활성 가스는, 공기 중의 산소 농도(약 21vol％)보다 낮은 산소 농도를 갖는 저산소 가스이다.
하측 가스 밸브(21)가 개방되면, 하측 가스 배관(20)으로부터 하측 통상 통로(19)로 공급된 질소 가스가, 하측 가스 유량 조정 밸브(22)의 개도에 대응하는 유량으로, 하측 중앙 개구(18)로부터 상방으로 토출된다. 그 후, 질소 가스는, 기판(W)의 하면과 스핀 베이스(12)의 상면(12u) 사이를 모든 방향으로 방사상으로 흐른다. 이로써, 기판(W)과 스핀 베이스(12) 사이의 공간이 질소 가스로 채워지고, 분위기 중의 산소 농도가 저감된다. 기판(W)과 스핀 베이스(12) 사이의 공간의 산소 농도는, 하측 가스 밸브(21) 및 하측 가스 유량 조정 밸브(22)의 개도에 따라 변경된다.
처리 컵(23)은, 기판(W)으로부터 외방으로 배출된 액체를 받아들이는 복수의 가드(25)와, 복수의 가드(25)에 의해 하방으로 안내된 액체를 받아들이는 복수의 컵(26)과, 복수의 가드(25)와 복수의 컵(26)을 둘러싸는 원통상의 외벽 부재(24)를 포함한다. 도 3은, 2개의 가드(25)와 2개의 컵(26)이 설치되어 있는 예를 나타내고 있다.
가드(25)는, 스핀 척(10)을 둘러싸는 원통상의 가드 통상부(25b)와, 가드 통상부(25b)의 상단부로부터 회전축선(A1)을 향하여 경사 상으로 연장되는 원환상의 가드 천장부(25a)를 포함한다. 복수의 가드 천장부(25a)는, 상하로 겹쳐 있고, 복수의 가드 통상부(25b)는, 동심원상으로 배치되어 있다. 복수의 컵(26)은, 각각, 복수의 가드 통상부(25b)의 하방에 배치되어 있다. 컵(26)은, 상향으로 개방된 환상의 액받이 홈을 형성하고 있다.
처리 유닛(2)은, 복수의 가드(25)를 개별적으로 승강시키는 가드 승강 유닛(27)을 포함한다. 가드 승강 유닛(27)은, 상위치로부터 하위치까지의 임의의 위치에 가드(25)를 위치시킨다. 상위치는, 가드(25)의 상단(25u)이 스핀 척(10)에 유지되어 있는 기판(W)이 배치되는 유지 위치보다 상방에 배치되는 위치이다. 하위치는, 가드(25)의 상단(25u)이 유지 위치보다 하방에 배치되는 위치이다. 가드 천장부(25a)의 원환상의 상단은, 가드(25)의 상단(25u)에 상당한다. 가드(25)의 상단(25u)은, 평면에서 보았을 때 기판(W) 및 스핀 베이스(12)를 둘러싸고 있다.
스핀 척(10)이 기판(W)을 회전시키고 있는 상태에서, 처리액이 기판(W)에 공급되면, 기판(W)에 공급된 처리액이 기판(W)의 주위에 떨쳐진다. 처리액이 기판(W)에 공급될 때, 적어도 하나의 가드(25)의 상단(25u)이, 기판(W)보다 상방에 배치된다. 따라서, 기판(W)의 주위에 배출된 약액이나 린스액 등의 처리액은, 어느 가드(25)에 받아들여지고, 이 가드(25)에 대응하는 컵(26)에 안내된다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛(2)은, 스핀 척(10)의 상방에 배치된 승강 프레임(32)과, 승강 프레임(32)에서 매달린 차단 부재(33)와, 차단 부재(33)에 삽입된 중심 노즐(45)과, 승강 프레임(32)을 승강시킴으로써 차단 부재(33) 및 중심 노즐(45)을 승강시키는 차단 부재 승강 유닛(31)을 포함한다. 승강 프레임(32), 차단 부재(33), 및 중심 노즐(45)은, 정류판(8)의 하방에 배치되어 있다.
차단 부재(33)는, 스핀 척(10)의 상방에 배치된 원판부(36)와, 원판부(36)의 외주부로부터 하방으로 연장되는 통상부(37)를 포함한다. 차단 부재(33)는, 상향으로 패인 컵상의 내면을 포함한다. 차단 부재(33)의 내면은, 원판부(36)의 하면(36L)과 통상부(37)의 내주면(37i)을 포함한다. 이하에서는, 원판부(36)의 하면(36L)을, 차단 부재(33)의 하면(36L)이라고 하는 경우가 있다.
원판부(36)의 하면(36L)은, 기판(W)의 상면에 대향하는 대향면이다. 원판부(36)의 하면(36L)은, 기판(W)의 상면과 평행이다. 통상부(37)의 내주면(37i)은, 원판부(36)의 하면(36L)의 외주 가장자리로부터 하방으로 연장되어 있다. 통상부(37)의 내경은, 통상부(37)의 내주면(37i)의 하단에 가까워짐에 따라 증가하고 있다. 통상부(37)의 내주면(37i)의 하단의 내경은, 기판(W)의 직경보다 크다. 통상부(37)의 내주면(37i)의 하단의 내경은, 스핀 베이스(12)의 외경보다 커도 된다. 차단 부재(33)가 후술하는 하위치(도 3에 나타내는 위치)에 배치되면, 기판(W)은, 통상부(37)의 내주면(37i)에 의해 둘러싸인다.
원판부(36)의 하면(36L)은, 회전축선(A1)을 둘러싸는 원환상이다. 원판부(36)의 하면(36L)의 내주 가장자리는, 원판부(36)의 하면(36L)의 중앙부에서 개구되는 상측 중앙 개구(38)를 형성하고 있다. 차단 부재(33)의 내주면은, 상측 중앙 개구(38)로부터 상방으로 연장되는 관통공을 형성하고 있다. 차단 부재(33)의 관통공은, 차단 부재(33)를 상하로 관통하고 있다. 중심 노즐(45)은, 차단 부재(33)의 관통공에 삽입되어 있다. 중심 노즐(45)의 하단의 외경은, 상측 중앙 개구(38)의 직경보다 작다.
차단 부재(33)의 내주면은, 중심 노즐(45)의 외주면과 동축이다. 차단 부재(33)의 내주면은, 직경 방향(회전축선(A1)에 직교하는 방향)으로 간격을 두고 중심 노즐(45)의 외주면을 둘러싸고 있다. 차단 부재(33)의 내주면과 중심 노즐(45)의 외주면은, 상하로 연장되는 상측 통상 통로(39)를 형성하고 있다. 중심 노즐(45)은, 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)로부터 상방으로 돌출되어 있다. 차단 부재(33)가 승강 프레임(32)에서 매달려 있을 때, 중심 노즐(45)의 하단은, 원판부(36)의 하면(36L)보다 상방에 배치되어 있다. 약액이나 린스액 등의 처리액은, 중심 노즐(45)의 하단으로부터 하방으로 토출된다.
차단 부재(33)는, 원판부(36)로부터 상방으로 연장되는 통상의 접속부(35)와, 접속부(35)의 상단부에서 외방으로 연장되는 환상의 플랜지부(34)를 포함한다. 플랜지부(34)는, 차단 부재(33)의 원판부(36) 및 통상부(37)보다 상방에 배치되어 있다. 플랜지부(34)는, 원판부(36)와 평행이다. 플랜지부(34)의 외경은, 통상부(37)의 외경보다 작다. 플랜지부(34)는, 후술하는 승강 프레임(32)의 하측 플레이트(32L)에 지지되어 있다.
승강 프레임(32)은, 차단 부재(33)의 플랜지부(34)의 상방에 위치하는 상측 플레이트(32u)와, 상측 플레이트(32u)로부터 하방으로 연장되어 있고, 플랜지부(34)를 둘러싸는 사이드 링(32s)과, 사이드 링(32s)의 하단부로부터 내방으로 연장되어 있고, 차단 부재(33)의 플랜지부(34)의 하방에 위치하는 환상의 하측 플레이트(32L)를 포함한다. 플랜지부(34)의 외주부는, 상측 플레이트(32u)와 하측 플레이트(32L) 사이에 배치되어 있다. 플랜지부(34)의 외주부는, 상측 플레이트(32u)와 하측 플레이트(32L) 사이에서 상하로 이동 가능하다.
승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)는, 차단 부재(33)가 승강 프레임(32)에 지지되어 있는 상태에서, 둘레 방향(회전축선(A1) 둘레의 방향)으로의 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)의 상대 이동을 규제하는 위치 결정 돌기(41) 및 위치 결정공(42)을 포함한다. 도 3은, 복수의 위치 결정 돌기(41)가 하측 플레이트(32L)에 설치되어 있고, 복수의 위치 결정공(42)이 플랜지부(34)에 설치되어 있는 예를 나타내고 있다. 위치 결정 돌기(41)가 플랜지부(34)에 설치되고, 위치 결정공(42)이 하측 플레이트(32L)에 설치되어도 된다.
복수의 위치 결정 돌기(41)는, 회전축선(A1) 상에 배치된 중심을 갖는 원 상에 배치되어 있다. 동일하게, 복수의 위치 결정공(42)은, 회전축선(A1) 상에 배치된 중심을 갖는 원 상에 배치되어 있다. 복수의 위치 결정공(42)은, 복수의 위치 결정 돌기(41)와 동일한 규칙성으로 둘레 방향에 배열되어 있다. 하측 플레이트(32L)의 상면으로부터 상방으로 돌출되는 위치 결정 돌기(41)는, 플랜지부(34)의 하면으로부터 상방으로 연장되는 위치 결정공(42)에 삽입되어 있다. 이로써, 승강 프레임(32)에 대한 둘레 방향으로의 차단 부재(33)의 이동이 규제된다.
차단 부재(33)는, 차단 부재(33)의 내면으로부터 하방으로 돌출되는 복수의 상측 지지부(43)를 포함한다. 스핀 척(10)은, 복수의 상측 지지부(43)를 각각 지지하는 복수의 하측 지지부(44)를 포함한다. 복수의 상측 지지부(43)는, 차단 부재(33)의 통상부(37)에 의해 둘러싸여 있다. 상측 지지부(43)의 하단은, 통상부(37)의 하단보다 상방에 배치되어 있다. 회전축선(A1)으로부터 상측 지지부(43)까지의 직경 방향의 거리는, 기판(W)의 반경보다 크다. 동일하게, 회전축선(A1)으로부터 하측 지지부(44)까지의 직경 방향의 거리는, 기판(W)의 반경보다 크다. 하측 지지부(44)는, 스핀 베이스(12)의 상면(12u)으로부터 상방으로 돌출되어 있다. 하측 지지부(44)는, 척 핀(11)보다 외측에 배치되어 있다.
복수의 상측 지지부(43)는, 회전축선(A1) 상에 배치된 중심을 갖는 원 상에 배치되어 있다. 동일하게, 복수의 하측 지지부(44)는, 회전축선(A1) 상에 배치된 중심을 갖는 원 상에 배치되어 있다. 복수의 하측 지지부(44)는, 복수의 상측 지지부(43)와 동일한 규칙성으로 둘레 방향에 배열되어 있다. 복수의 하측 지지부(44)는, 스핀 베이스(12)와 함께 회전축선(A1) 둘레로 회전한다. 스핀 베이스(12)의 회전각은, 스핀 모터(14)에 의해 변경된다. 스핀 베이스(12)가 기준 회전각에 배치되면, 평면에서 보았을 때, 복수의 상측 지지부(43)가, 각각, 복수의 하측 지지부(44)에 겹친다.
차단 부재 승강 유닛(31)은, 승강 프레임(32)에 연결되어 있다. 차단 부재(33)의 플랜지부(34)가 승강 프레임(32)의 하측 플레이트(32L)에 지지되어 있는 상태에서, 차단 부재 승강 유닛(31)이 승강 프레임(32)을 하강시키면, 차단 부재(33)도 하강한다. 평면에서 보았을 때 복수의 상측 지지부(43)가 각각 복수의 하측 지지부(44)에 겹치는 기준 회전각에 스핀 베이스(12)가 배치되어 있는 상태에서, 차단 부재 승강 유닛(31)이 차단 부재(33)를 하강시키면, 상측 지지부(43)의 하단부가 하측 지지부(44)의 상단부에 접촉한다. 이로써, 복수의 상측 지지부(43)가 각각 복수의 하측 지지부(44)에 지지된다.
차단 부재(33)의 상측 지지부(43)가 스핀 척(10)의 하측 지지부(44)에 접촉한 후에, 차단 부재 승강 유닛(31)이 승강 프레임(32)을 하강시키면, 승강 프레임(32)의 하측 플레이트(32L)가 차단 부재(33)의 플랜지부(34)에 대해 하방으로 이동한다. 이로써, 하측 플레이트(32L)가 플랜지부(34)로부터 떨어지고, 위치 결정 돌기(41)가 위치 결정공(42)으로부터 빠져나온다. 또한 승강 프레임(32) 및 중심 노즐(45)이 차단 부재(33)에 대해 하방으로 이동하므로, 중심 노즐(45)의 하단과 차단 부재(33)의 원판부(36)의 하면(36L)의 고저차가 감소한다. 이 때, 승강 프레임(32)은, 차단 부재(33)의 플랜지부(34)가 승강 프레임(32)의 상측 플레이트(32u)에 접촉하지 않는 높이(후술하는 하위치)에 배치된다.
차단 부재 승강 유닛(31)은, 상위치(도 4에 나타내는 위치)로부터 하위치(도 3에 나타내는 위치)까지의 임의의 위치에 승강 프레임(32)을 위치시킨다. 상위치는, 위치 결정 돌기(41)가 위치 결정공(42)에 삽입되어 있고, 차단 부재(33)의 플랜지부(34)가 승강 프레임(32)의 하측 플레이트(32L)에 접촉하고 있는 위치이다. 요컨대, 상위치는, 차단 부재(33)가 승강 프레임(32)에서 매달린 위치이다. 하위치는, 하측 플레이트(32L)가 플랜지부(34)로부터 떨어져 있고, 위치 결정 돌기(41)가 위치 결정공(42)으로부터 빠져나온 위치이다. 요컨대, 하위치는, 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)의 연결이 해제되어, 차단 부재(33)가 승강 프레임(32)의 어느 부분에도 접촉하지 않는 위치이다.
승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)를 하위치로 이동시키면, 차단 부재(33)의 통상부(37)의 하단이 기판(W)의 하면보다 하방에 배치되고, 기판(W)의 상면과 차단 부재(33)의 하면(36L) 사이의 공간이, 차단 부재(33)의 통상부(37)에 의해 둘러싸인다. 그 때문에, 기판(W)의 상면과 차단 부재(33)의 하면(36L) 사이의 공간은, 차단 부재(33)의 상방의 분위기뿐만 아니라, 차단 부재(33) 둘레의 분위기로부터도 차단된다. 이로써, 기판(W)의 상면과 차단 부재(33)의 하면(36L) 사이의 공간의 밀폐도를 높일 수 있다.
또한 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)가 하위치에 배치되면, 승강 프레임(32)에 대해 차단 부재(33)를 회전축선(A1) 둘레로 회전시켜도, 차단 부재(33)는, 승강 프레임(32)에 충돌하지 않는다. 차단 부재(33)의 상측 지지부(43)가 스핀 척(10)의 하측 지지부(44)에 지지되면, 상측 지지부(43) 및 하측 지지부(44)가 맞물려, 둘레 방향으로의 상측 지지부(43) 및 하측 지지부(44)의 상대 이동이 규제된다. 이 상태에서, 스핀 모터(14)가 회전하면, 스핀 모터(14)의 토크가 상측 지지부(43) 및 하측 지지부(44)를 통하여 차단 부재(33)에 전달된다. 이로써, 차단 부재(33)는, 승강 프레임(32) 및 중심 노즐(45)이 정지한 상태에서, 스핀 베이스(12)와 동일한 방향으로 동일한 속도로 회전한다.
중심 노즐(45)은, 액체를 토출하는 복수의 액 토출구와, 가스를 토출하는 가스 토출구를 포함한다. 복수의 액 토출구는, 제1 약액을 토출하는 제1 약액 토출구(46)와, 제2 약액을 토출하는 제2 약액 토출구(47)와, 린스액을 토출하는 상측 린스액 토출구(48)를 포함한다. 가스 토출구는, 불활성 가스를 토출하는 상측 가스 토출구(49)이다. 제1 약액 토출구(46), 제2 약액 토출구(47), 및 상측 린스액 토출구(48)는, 중심 노즐(45)의 하단에서 개구되어 있다. 상측 가스 토출구(49)는, 중심 노즐(45)의 외주면에서 개구되어 있다.
제1 약액 및 제2 약액은, 예를 들어, 황산, 질산, 염산, 불산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산(예를 들어 시트르산, 옥살산 등), 유기 알칼리(예를 들어 TMAH:테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 무기 알칼리(예를 들어 NaOH:수산화나트륨 등), 계면 활성제, 및 부식 방지제 중 적어도 1개를 포함하는 액이다. 황산, 질산, 염산, 불산, 인산, 아세트산, 암모니아수, 과산화수소수, 시트르산, 옥살산, 무기 알칼리 및 TMAH는 에칭액이다.
제1 약액 및 제2 약액은, 동종의 약액이어도 되고, 서로 상이한 종류의 약액이어도 된다. 도 3 등은, 제1 약액이 DHF(희불산)이고, 제2 약액이 TMAH인 예를 나타내고 있다. 또, 도 3 등은, 중심 노즐(45)에 공급되는 린스액이 순수이고, 중심 노즐(45)에 공급되는 불활성 가스가 질소 가스인 예를 나타내고 있다. 중심 노즐(45)에 공급되는 린스액은, 순수 이외의 린스액이어도 된다. 중심 노즐(45)에 공급되는 불활성 가스는, 질소 가스 이외의 불활성 가스이어도 된다.
기판 처리 장치(1)는, 중심 노즐(45)에 제1 약액을 안내하는 제1 약액 배관(50)과, 제1 약액 배관(50)에 개재되어 장착된 제1 약액 밸브(51)와, 중심 노즐(45)에 제2 약액을 안내하는 제2 약액 배관(52)과, 제2 약액 배관(52)에 개재되어 장착된 제2 약액 밸브(53)와, 중심 노즐(45)에 린스액을 안내하는 상측 린스액 배관(54)과, 상측 린스액 배관(54)에 개재되어 장착된 상측 린스액 밸브(55)를 구비하고 있다. 기판 처리 장치(1)는, 추가로 중심 노즐(45)에 가스를 안내하는 상측 가스 배관(56)과, 상측 가스 배관(56)에 개재되어 장착된 상측 가스 밸브(57)와, 상측 가스 배관(56)으로부터 중심 노즐(45)로 공급되는 가스의 유량을 변경하는 상측 가스 유량 조정 밸브(58)를 구비하고 있다.
제1 약액 밸브(51)가 개방되면, 제1 약액이 중심 노즐(45)에 공급되고, 중심 노즐(45)의 하단에서 개구되는 제1 약액 토출구(46)로부터 하방으로 토출된다. 제2 약액 밸브(53)가 개방되면, 제2 약액이 중심 노즐(45)에 공급되고, 중심 노즐(45)의 하단에서 개구되는 제2 약액 토출구(47)로부터 하방으로 토출된다. 상측 린스액 밸브(55)가 개방되면, 린스액이 중심 노즐(45)에 공급되고, 중심 노즐(45)의 하단에서 개구되는 상측 린스액 토출구(48)로부터 하방으로 토출된다. 이로써, 약액 또는 린스액이 기판(W)의 상면에 공급된다.
상측 가스 밸브(57)가 개방되면, 상측 가스 배관(56)에 의해 안내된 질소 가스가, 상측 가스 유량 조정 밸브(58)의 개도에 대응하는 유량으로, 중심 노즐(45)에 공급되고, 중심 노즐(45)의 외주면에서 개구되는 상측 가스 토출구(49)로부터 경사 하방으로 토출된다. 그 후, 질소 가스는, 상측 통상 통로(39) 내를 둘레 방향으로 흐르면서, 상측 통상 통로(39) 내를 하방으로 흐른다. 상측 통상 통로(39)의 하단에 이른 질소 가스는, 상측 통상 통로(39)의 하단으로부터 하방으로 흘러나온다. 그 후, 질소 가스는, 기판(W)의 상면과 차단 부재(33)의 하면(36L) 사이의 공간을 모든 방향으로 방사상으로 흐른다. 이로써, 기판(W)과 차단 부재(33) 사이의 공간이 질소 가스로 채워지고, 분위기 중의 산소 농도가 저감된다. 기판(W)과 차단 부재(33) 사이의 공간의 산소 농도는, 상측 가스 밸브(57) 및 상측 가스 유량 조정 밸브(58)의 개도에 따라 변경된다.
도 5는, 제어 장치(3)의 하드웨어 및 기능 블록을 나타내는 블록도이다. 도 5에 나타내는 온도 판정부(121) 및 농도 판정부(122)에 대해서는 제2 및 제3 실시형태에서 설명한다. 온도 판정부(121) 및 농도 판정부(122)는, 제어 장치(3)에 인스톨된 프로그램을 CPU(62)가 실행함으로써 실현되는 기능 블록이다.
제어 장치(3)는, 컴퓨터 본체(61)와, 컴퓨터 본체(61)에 접속된 주변 장치(64)를 포함하는 컴퓨터이다. 컴퓨터 본체(61)는, 각종 명령을 실행하는 CPU(62)(central processing unit:중앙 처리 장치)와, 정보를 기억하는 주기억 장치(63)를 포함한다. 주변 장치(64)는, 프로그램(P) 등의 정보를 기억하는 보조 기억 장치(65)와, 리무버블 미디어(M)로부터 정보를 판독하는 판독 장치(66)와, 호스트 컴퓨터 등의 다른 장치와 통신하는 통신 장치(67)를 포함한다.
제어 장치(3)는, 입력 장치(68) 및 표시 장치(69)에 접속되어 있다. 입력 장치(68)는, 사용자나 메인터넌스 담당자 등의 조작자가 기판 처리 장치(1)에 정보를 입력할 때 조작된다. 정보는, 표시 장치(69)의 화면에 표시된다. 입력 장치(68)는, 키보드, 포인팅 디바이스, 및 터치 패널 중 어느 것이어도 되고, 이들 이외의 장치이어도 된다. 입력 장치(68) 및 표시 장치(69)를 겸하는 터치 패널 디스플레이가 기판 처리 장치(1)에 설치되어 있어도 된다.
CPU(62)는, 보조 기억 장치(65)에 기억된 프로그램(P)을 실행한다. 보조 기억 장치(65) 내의 프로그램(P)은, 제어 장치(3)에 미리 인스톨된 것이어도 되고, 판독 장치(66)를 통하여 리무버블 미디어(M)로부터 보조 기억 장치(65)로 보내진 것이어도 되고, 호스트 컴퓨터 등의 외부 장치로부터 통신 장치(67)를 통하여 보조 기억 장치(65)에 보내진 것이어도 된다.
보조 기억 장치(65) 및 리무버블 미디어(M)는, 전력이 공급되어 있지 않아도 기억을 유지하는 불휘발성 메모리이다. 보조 기억 장치(65)는, 예를 들어, 하드디스크 드라이브 등의 자기 기억 장치이다. 리무버블 미디어(M)는, 예를 들어, 콤팩트 디스크 등의 광 디스크 또는 메모리 카드 등의 반도체 메모리이다. 리무버블 미디어(M)는, 프로그램(P)이 기록된 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 일례이다.
보조 기억 장치(65)는, 복수의 레시피를 기억하고 있다. 레시피는, 기판(W)의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서를 규정하는 정보이다. 복수의 레시피는, 기판(W)의 처리 내용, 처리 조건, 및 처리 순서 중 적어도 하나에 있어서 서로 상이하다. 제어 장치(3)는, 호스트 컴퓨터에 의해 지정된 레시피에 따라 기판(W)이 처리되도록 기판 처리 장치(1)를 제어한다. 이하의 각 공정은, 제어 장치(3)가 기판 처리 장치(1)를 제어함으로써 실행된다. 바꾸어 말하면, 제어 장치(3)는, 이하의 각 공정을 실행하도록 프로그램되어 있다.
도 6은, 기판 처리 장치(1)에 의해 실행되는 기판(W)의 처리의 일례에 대해 설명하기 위한 공정도이다. 이하에서는, 도 1∼도 4 및 도 6을 참조한다.
기판(W)의 처리의 구체예는, 폴리실리콘막이 노출된 기판(W)(실리콘 웨이퍼)의 표면에 에칭액의 일례인 TMAH를 공급하여, 폴리실리콘막을 에칭하는 에칭 처리이다. 에칭되는 대상은, 폴리실리콘막 이외의 박막이나 기판(W) 자체(실리콘 웨이퍼)이어도 된다. 또, 에칭 이외의 처리가 실행되어도 된다.
기판 처리 장치(1)에 의해 기판(W)이 처리될 때에는, 챔버(4) 내에 기판(W)을 반입하는 반입 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S1).
구체적으로는, 승강 프레임(32) 및 차단 부재(33)가 상위치에 위치하고 있고, 모든 가드(25)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서, 센터 로봇(CR)이, 기판(W)을 핸드(H1)로 지지하면서, 핸드(H1)를 챔버(4) 내에 진입시킨다. 그리고, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)의 표면이 위로 향해진 상태에서 핸드(H1) 상의 기판(W)을 복수의 척 핀(11) 상에 둔다. 그 후, 복수의 척 핀(11)이 기판(W)의 외주면에 가압되고, 기판(W)이 파지된다. 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 스핀 척(10) 상에 둔 후, 핸드(H1)를 챔버(4)의 내부로부터 퇴피시킨다.
다음으로, 상측 가스 밸브(57) 및 하측 가스 밸브(21)가 개방되고, 차단 부재(33)의 상측 중앙 개구(38) 및 스핀 베이스(12)의 하측 중앙 개구(18)가 질소 가스의 토출을 개시한다. 이로써, 기판(W)에 접하는 분위기 중의 산소 농도가 저감된다. 또한 차단 부재 승강 유닛(31)이 승강 프레임(32)을 상위치로부터 하위치로 하강시키고, 가드 승강 유닛(27)이 어느 가드(25)를 하위치로부터 상위치로 상승시킨다. 이 때, 스핀 베이스(12)는, 평면에서 보았을 때 복수의 상측 지지부(43)가 각각 복수의 하측 지지부(44)에 겹치는 기준 회전각으로 유지되어 있다. 따라서, 차단 부재(33)의 상측 지지부(43)가 스핀 베이스(12)의 하측 지지부(44)에 지지되고, 차단 부재(33)가 승강 프레임(32)으로부터 떨어진다. 그 후, 스핀 모터(14)가 구동되어, 기판(W)의 회전이 개시된다(도 6의 스텝 S2).
다음으로, 제1 약액의 일례인 DHF를 기판(W)의 상면에 공급하는 제1 약액 공급 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S3).
구체적으로는, 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서 제1 약액 밸브(51)가 개방되고, 중심 노즐(45)이 DHF의 토출을 개시한다. 중심 노즐(45)로부터 토출된 DHF는, 기판(W)의 상면 중앙부에 착액된 후, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 이로써, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 DHF의 액막이 형성되고, 기판(W)의 상면 전역에 DHF가 공급된다. 제1 약액 밸브(51)가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제1 약액 밸브(51)가 폐쇄되고, DHF의 토출이 정지된다.
다음으로, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제1 린스액 공급 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S4).
구체적으로는, 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서 상측 린스액 밸브(55)가 개방되고, 중심 노즐(45)이 순수의 토출을 개시한다. 기판(W)의 상면 중앙부에 착액된 순수는, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 DHF는, 중심 노즐(45)로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 나간다. 이로써, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 상측 린스액 밸브(55)가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 상측 린스액 밸브(55)가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
다음으로, 제2 약액의 일례인 TMAH를 기판(W)의 상면에 공급하는 제2 약액 공급 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S5).
구체적으로는, 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서 제2 약액 밸브(53)가 개방되고, 중심 노즐(45)이 TMAH의 토출을 개시한다. TMAH의 토출이 개시되기 전에, 가드 승강 유닛(27)은, 기판(W)으로부터 배출된 액체를 받아들이는 가드(25)를 전환하기 위해, 적어도 하나의 가드(25)를 연직으로 이동시켜도 된다. 기판(W)의 상면 중앙부에 착액된 TMAH는, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 순수는, 중심 노즐(45)로부터 토출된 TMAH로 치환된다. 이로써, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 TMAH의 액막이 형성된다. 제2 약액 밸브(53)가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 제2 약액 밸브(53)가 폐쇄되고, TMAH의 토출이 정지된다.
다음으로, 린스액의 일례인 순수를 기판(W)의 상면에 공급하는 제2 린스액 공급 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S6).
구체적으로는, 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서 상측 린스액 밸브(55)가 개방되고, 중심 노즐(45)이 순수의 토출을 개시한다. 기판(W)의 상면 중앙부에 착액된 순수는, 회전하고 있는 기판(W)의 상면을 따라 외방으로 흐른다. 기판(W) 상의 TMAH는, 중심 노즐(45)로부터 토출된 순수에 의해 씻겨 나간다. 이로써, 기판(W)의 상면 전역을 덮는 순수의 액막이 형성된다. 상측 린스액 밸브(55)가 개방되고 나서 소정 시간이 경과하면, 상측 린스액 밸브(55)가 폐쇄되고, 순수의 토출이 정지된다.
다음으로, 기판(W)의 회전에 의해 기판(W)을 건조시키는 건조 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S7).
구체적으로는, 차단 부재(33)가 하위치에 위치하고 있는 상태에서 스핀 모터(14)가 기판(W)을 회전 방향으로 가속시켜, 제1 약액 공급 공정으로부터 제2 린스액 공급 공정까지의 기간에 있어서의 기판(W)의 회전 속도보다 큰 고회전 속도(예를 들어 수천rpm)로 기판(W)을 회전시킨다. 이로써, 액체가 기판(W)으로부터 제거되고, 기판(W)이 건조된다. 기판(W)의 고속 회전이 개시되고 나서 소정 시간이 경과하면, 스핀 모터(14)가 회전을 정지한다. 이 때, 스핀 모터(14)는, 기준 회전각에서 스핀 베이스(12)를 정지시킨다. 이로써, 기판(W)의 회전이 정지된다(도 6의 스텝 S8).
다음으로, 기판(W)을 챔버(4)로부터 반출하는 반출 공정이 실시된다(도 6의 스텝 S9).
구체적으로는, 차단 부재 승강 유닛(31)이 승강 프레임(32)을 상위치까지 상승시키고, 가드 승강 유닛(27)이 모든 가드(25)를 하위치까지 하강시킨다. 또한 상측 가스 밸브(57) 및 하측 가스 밸브(21)가 폐쇄되고, 차단 부재(33)의 상측 중앙 개구(38)와 스핀 베이스(12)의 하측 중앙 개구(18)가 질소 가스의 토출을 정지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)이, 핸드(H1)를 챔버(4) 내에 진입시킨다. 센터 로봇(CR)은, 복수의 척 핀(11)이 기판(W)의 파지를 해제한 후, 스핀 척(10) 상의 기판(W)을 핸드(H1)로 지지한다. 그 후, 센터 로봇(CR)은, 기판(W)을 핸드(H1)로 지지하면서, 핸드(H1)를 챔버(4)의 내부로부터 퇴피시킨다. 이로써, 처리가 끝난 기판(W)이 챔버(4)로부터 반출된다.
도 7은, 약액 공급 유닛(71)과, 약액 회수 유닛(81)과, 농도 측정 유닛(95)과, 용존 산소 농도 변경 유닛을 나타내는 모식도이다. 도 7에서는, 약액 캐비넷(CC)을 일점 쇄선으로 나타내고 있다. 도 7에 있어서 일점 쇄선으로 둘러싸인 영역에 배치된 부재는 약액 캐비넷(CC) 내에 배치되어 있다. 이하의 설명에서는, 제2 약액을 간단히 약액이라고 한다.
기판 처리 장치(1)는, 약액을 기판(W)에 공급하는 약액 공급 유닛(71)과, 기판(W)에 공급된 약액을 약액 공급 유닛(71)에 회수하는 약액 회수 유닛(81)을 구비하고 있다. 중심 노즐(45), 제2 약액 배관(52), 및 제2 약액 밸브(53)는, 약액 공급 유닛(71)에 포함된다. 기판 처리 장치(1)는, 추가로 약액에 용해되어 있는 가스의 농도를 측정하는 농도 측정 유닛(95)과, 약액의 용존 산소 농도를 변경하는 용존 산소 농도 변경 유닛(가스 용해 장치(101) 및 탈기 장치(85))을 구비하고 있다.
약액 공급 유닛(71)은, 기판(W)에 공급되는 약액을 저류하는 공급 탱크(72)와, 공급 탱크(72) 내의 약액의 양을 검출하는 액면 센서(73)를 포함한다. 약액 공급 유닛(71)은, 추가로 공급 탱크(72) 내의 약액을 순환시키는 환상의 순환로를 형성하는 순환 배관(74)과, 공급 탱크(72) 내의 약액을 순환 배관(74)에 보내는 펌프(75)와, 순환로를 흐르는 약액으로부터 파티클 등의 이물질을 제거하는 필터(76)를 포함한다.
순환 배관(74)의 상류단 및 하류단은, 공급 탱크(72)에 접속되어 있다. 펌프(75) 및 필터(76)는, 순환 배관(74)에 개재되어 장착되어 있다. 약액은, 펌프(75)에 의해 공급 탱크(72)로부터 순환 배관(74)의 상류단에 보내지고, 순환 배관(74)의 하류단으로부터 공급 탱크(72)로 되돌아간다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액이 순환로를 순환한다. 제2 약액 배관(52)의 상류단은, 순환 배관(74)에 접속되어 있다. 제2 약액 밸브(53)가 개방되면, 순환 배관(74) 내를 흐르는 약액의 일부가, 제2 약액 배관(52)을 통하여 중심 노즐(45)에 공급된다.
약액 공급 유닛(71)은, 약액의 가열 또는 냉각에 의해 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도를 변경하는 온도 조절기(77)와, 온도 조절기(77)에 의해 온도가 조절된 약액의 온도를 측정하는 온도계(78)를 포함하고 있어도 된다. 온도 조절기(77) 및 온도계(78)는, 순환 배관(74)에 개재되어 장착되어 있다. 온도 조절기(77)의 온도는, 온도계(78)의 측정값에 의거하여 변경된다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도가 설정 온도로 유지된다.
도 7은, 온도 조절기(77)가 실온(예를 들어 20∼30℃)보다 높은 온도에서 액체를 가열하는 히터이고, 온도계(78)가 순환 배관(74) 내의 약액의 온도를 측정하는 예를 나타내고 있다. 온도 조절기(77)는, 실온보다 낮은 온도에서 액체를 냉각시키는 쿨러이어도 되고, 가열 및 냉각의 양방의 기능을 가지고 있어도 된다. 또, 온도 조절기(77)는, 공급 탱크(72) 내에 배치되어 있어도 된다. 온도계(78)는, 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도를 측정해도 된다.
약액 회수 유닛(81)은, 처리 유닛(2)으로부터 회수된 약액을 저류하는 상류 탱크(84)와, 상류 탱크(84)로부터 회수된 약액을 저류하는 하류 탱크(89)를 포함한다. 약액 회수 유닛(81)은, 추가로 처리 유닛(2)으로부터 상류 탱크(84)로 약액을 유도하는 상류 배관(82)과, 상류 탱크(84)로부터 하류 탱크(89)로 약액을 유도하는 중간 배관(87)과, 하류 탱크(89)로부터 공급 탱크(72)로 약액을 유도하는 하류 배관(90)을 포함한다. 상류 탱크(84) 및 하류 탱크(89)는, 처리 유닛(2)으로부터 공급 탱크(72)로 회수되는 약액을 일시적으로 저류하는 회수 탱크이다.
도 7은, 상류 탱크(84)가 처리 유닛(2)의 아래에 배치되어 있고, 하류 탱크(89)가 약액 캐비넷(CC) 중에 배치되어 있는 예를 나타내고 있다. 상류 탱크(84)는, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a)(도 1 참조) 중에 배치되어 있어도 되고, 기판 처리 장치(1)의 외벽(1a)의 밖에 배치되어 있어도 된다. 또, 상류 탱크(84)는, 상류 배관(82)을 통하여 복수의 처리 유닛(2)에 접속되어 있어도 되고, 상류 배관(82)을 통하여 1개의 처리 유닛(2)에만 접속되어 있어도 된다. 전자의 경우, 상류 탱크(84)는, 동일한 타워에 포함되는 모든 처리 유닛(2)에만 접속되어 있어도 되고, 기판 처리 장치(1)에 포함되는 모든 처리 유닛(2)에 접속되어 있어도 된다.
상류 배관(82)의 상류단은, 처리 컵(23)의 어느 컵(26)에 접속되어 있다. 상류 배관(82)의 하류단은, 상류 탱크(84)에 접속되어 있다. 중간 배관(87)의 상류단은, 상류 탱크(84)에 접속되어 있다. 중간 배관(87)의 하류단은, 하류 탱크(89)에 접속되어 있다. 약액 회수 유닛(81)은, 상류 배관(82)의 내부를 개폐하는 상류 밸브(83)와, 중간 배관(87)을 통하여 상류 탱크(84) 내의 약액을 하류 탱크(89)에 보내는 상류 펌프(88)를 포함한다.
기판(W)에 공급된 약액은, 상류 배관(82)에 접속된 컵(26)으로부터 상류 배관(82)으로 흐른다. 상류 밸브(83)가 개방되어 있을 때에는, 컵(26) 내의 약액이 상류 배관(82)을 통하여 상류 탱크(84) 내에 유입된다. 상류 밸브(83)가 폐쇄되어 있을 때에는, 컵(26)으로부터 상류 배관(82)으로 유입된 약액이 상류 밸브(83)에서 막아진다. 상류 탱크(84) 내의 약액은, 상류 펌프(88)에 의해 상류 탱크(84)로부터 중간 배관(87)에 보내지고, 하류 탱크(89)에 유입된다. 이로써, 상류 탱크(84) 내의 약액이 중간 배관(87)을 통하여 하류 탱크(89)에 회수된다.
하류 탱크(89)는, 하류 배관(90)의 상류단에 접속되어 있다. 하류 배관(90)의 하류단은, 공급 탱크(72)에 접속되어 있다. 약액 회수 유닛(81)은, 하류 배관(90)의 내부를 개폐하는 하류 밸브(93)를 포함한다. 약액 회수 유닛(81)은, 추가로 하류 배관(90)을 통하여 하류 탱크(89) 내의 약액을 공급 탱크(72)에 보내는 하류 펌프(91)와, 하류 배관(90) 내를 흐르는 약액으로부터 이물질을 제거하는 하류 필터(92)와, 하류 배관(90) 내의 약액을 하류 탱크(89)에 안내하는 리턴 배관(94)을 포함한다.
하류 펌프(91) 및 하류 필터(92)는, 하류 배관(90)에 개재되어 장착되어 있다. 리턴 배관(94)의 상류단은, 하류 배관(90)에 접속되어 있다. 리턴 배관(94)의 하류단은, 하류 탱크(89)에 접속되어 있다. 하류 펌프(91) 및 하류 필터(92)는, 하류 밸브(93)의 상류에 배치되어 있다. 동일하게, 리턴 배관(94)의 상류단은, 하류 밸브(93)의 상류에 배치되어 있다. 리턴 배관(94)의 상류단은, 하류 펌프(91)의 하류에 배치되어 있다.
하류 밸브(93)가 개방되어 있을 때에는, 하류 펌프(91)에 의해 하류 탱크(89)로부터 하류 배관(90)으로 보내진 약액의 일부가, 하류 배관(90)을 통하여 공급 탱크(72)에 공급되고, 나머지 약액이, 리턴 배관(94)을 통하여 하류 탱크(89)로 되돌아간다. 하류 밸브(93)가 폐쇄되어 있을 때에는, 하류 펌프(91)에 의해 하류 탱크(89)로부터 하류 배관(90)으로 보내진 약액 모두가, 리턴 배관(94)을 통하여 하류 탱크(89)로 되돌아간다. 따라서, 하류 밸브(93)가 폐쇄되어 있을 때에는, 하류 탱크(89) 내의 약액이, 하류 배관(90) 및 리턴 배관(94)에 의해 형성된 환상의 순환로를 순환한다.
농도 측정 유닛(95)은, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도를 측정하는 제1 산소 농도계(96)와, 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도를 측정하는 제2 산소 농도계(98)를 포함한다. 도 7은, 제1 산소 농도계(96) 및 제2 산소 농도계(98)가, 공급 탱크(72) 및 하류 탱크(89)의 밖에서 약액의 용존 산소 농도를 측정하는 예를 나타내고 있다. 이 예에서는, 농도 측정 유닛(95)은, 공급 탱크(72)로부터 내보내진 약액을 안내하는 제1 측정 배관(97)과, 하류 탱크(89)로부터 내보내진 약액을 안내하는 제2 측정 배관(99)을 포함한다. 제1 산소 농도계(96)는, 공급 탱크(72) 중에서 약액의 용존 산소 농도를 측정해도 된다. 동일하게, 제2 산소 농도계(98)는, 하류 탱크(89) 중에서 약액의 용존 산소 농도를 측정해도 된다.
제1 산소 농도계(96)는, 제1 측정 배관(97)에 개재되어 장착되어 있다. 제2 산소 농도계(98)는, 제2 측정 배관(99)에 개재되어 장착되어 있다. 제1 산소 농도계(96) 및 제2 산소 농도계(98)는, 각각, 순환 배관(74) 및 하류 배관(90)에 개재되어 장착되어 있어도 된다. 이 경우, 제1 측정 배관(97) 및 제2 측정 배관(99)을 생략해도 된다. 제1 측정 배관(97)의 상류단은, 필터(76)에 접속되어 있다. 제2 측정 배관(99)의 상류단은, 하류 밸브(93)의 상류의 위치에서 하류 배관(90)에 접속되어 있다. 제1 측정 배관(97) 및 제2 측정 배관(99)의 하류단은, 드레인 탱크(100)에 접속되어 있다. 제1 측정 배관(97)의 상류단은, 순환 배관(74)에 접속되어 있어도 된다. 제2 측정 배관(99)의 상류단은, 하류 필터(92)에 접속되어 있어도 된다.
용존 산소 농도 변경 유닛은, 불활성 가스를 포함하는 농도 조정 가스를 약액에 용해시키는 가스 용해 장치(101)와, 약액의 용존 가스를 제거하는 탈기 장치(85)를 포함한다. 농도 조정 가스는, 불활성 가스의 농도가 공기 중의 질소 가스의 농도(약 78vol％)보다 높은 가스이다. 농도 조정 가스는, 불활성 가스이어도 되고, 불활성 가스와 이 이외의 가스의 혼합 가스이어도 된다. 이하에서는, 농도 조정 가스가 질소 가스 또는 질소 가스와 공기의 혼합 가스인 예에 대해 설명한다.
가스 용해 장치(101)는, 공급 탱크(72) 내에서 가스를 토출함으로써 공급 탱크(72) 내의 약액에 가스를 용해시키는 제1 가스 공급 배관(102)과, 하류 탱크(89) 내에서 가스를 토출함으로써 하류 탱크(89) 내의 약액에 가스를 용해시키는 제2 가스 공급 배관(109)을 포함한다. 제1 가스 공급 배관(102)의 제1 가스 토출구(102p)는, 공급 탱크(72) 내의 약액 중에 배치되어 있다. 제2 가스 공급 배관(109)의 제2 가스 토출구(109p)는, 하류 탱크(89) 내의 약액 중에 배치되어 있다. 공급 탱크(72) 중이면, 제1 가스 토출구(102p)는, 액면(공급 탱크(72) 내의 약액의 표면)의 상방에 배치되어 있어도 된다. 제2 가스 토출구(109p)에 대해서도 동일하다.
가스 용해 장치(101)는, 불활성 가스를 제1 가스 공급 배관(102)에 안내하는 제1 불활성 가스 배관(103)과, 제1 불활성 가스 배관(103)으로부터 제1 가스 공급 배관(102)으로 불활성 가스가 흐르는 개방 상태와 불활성 가스가 제1 불활성 가스 배관(103)으로 막아지는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 제1 불활성 가스 밸브(104)와, 제1 불활성 가스 배관(103)으로부터 제1 가스 공급 배관(102)으로 공급되는 불활성 가스의 유량을 변경하는 제1 불활성 가스 유량 조정 밸브(105)를 포함한다.
동일하게, 가스 용해 장치(101)는, 불활성 가스를 제2 가스 공급 배관(109)에 안내하는 제2 불활성 가스 배관(110)과, 제2 불활성 가스 배관(110)으로부터 제2 가스 공급 배관(109)으로 불활성 가스가 흐르는 개방 상태와 불활성 가스가 제2 불활성 가스 배관(110)으로 막아지는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 제2 불활성 가스 밸브(111)와, 제2 불활성 가스 배관(110)으로부터 제2 가스 공급 배관(109)으로 공급되는 불활성 가스의 유량을 변경하는 제2 불활성 가스 유량 조정 밸브(112)를 포함한다.
가스 용해 장치(101)는, 제1 불활성 가스 배관(103) 등에 더하여, 클린 에어 등의 산소를 포함하는 산소 함유 가스를 제1 가스 공급 배관(102)에 안내하는 제1 산소 함유 가스 배관(106)과, 제1 산소 함유 가스 배관(106)으로부터 제1 가스 공급 배관(102)으로 산소 함유 가스가 흐르는 개방 상태와 산소 함유 가스가 제1 산소 함유 가스 배관(106)으로 막아지는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 제1 산소 함유 가스 밸브(107)와, 제1 산소 함유 가스 배관(106)으로부터 제1 가스 공급 배관(102)으로 공급되는 산소 함유 가스의 유량을 변경하는 제1 산소 함유 가스 유량 조정 밸브(108)를 포함하고 있어도 된다.
동일하게, 가스 용해 장치(101)는, 제2 불활성 가스 배관(110) 등에 더하여, 클린 에어 등의 산소를 포함하는 산소 함유 가스를 제2 가스 공급 배관(109)에 안내하는 제2 산소 함유 가스 배관(113)과, 제2 산소 함유 가스 배관(113)으로부터 제2 가스 공급 배관(109)으로 산소 함유 가스가 흐르는 개방 상태와 산소 함유 가스가 제2 산소 함유 가스 배관(113)으로 막아지는 폐쇄 상태 사이에서 개폐하는 제2 산소 함유 가스 밸브(114)와, 제2 산소 함유 가스 배관(113)으로부터 제2 가스 공급 배관(109)으로 공급되는 산소 함유 가스의 유량을 변경하는 제2 산소 함유 가스 유량 조정 밸브(115)를 포함하고 있어도 된다.
제1 불활성 가스 밸브(104)가 개방되면, 요컨대, 제1 불활성 가스 밸브(104)가 폐쇄 상태로부터 개방 상태로 전환되면, 불활성 가스의 일례인 질소 가스가, 제1 불활성 가스 유량 조정 밸브(105)의 개도에 대응하는 유량으로 제1 가스 토출구(102p)로부터 토출된다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액 중에 다수의 기포가 형성되어, 질소 가스가 공급 탱크(72) 내의 약액에 용해된다. 이 때, 용존 산소가 약액으로부터 배출되어, 약액의 용존 산소 농도가 저하된다. 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도는, 제1 가스 토출구(102p)로부터 토출되는 질소 가스의 유량을 변경함으로써 변경된다.
제1 산소 함유 가스 밸브(107)가 개방되면, 산소 함유 가스의 일례인 공기가, 제1 산소 함유 가스 유량 조정 밸브(108)의 개도에 대응하는 유량으로 제1 가스 토출구(102p)로부터 토출된다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액 중에 다수의 기포가 형성되어, 공기가 공급 탱크(72) 내의 약액에 용해된다. 공기는, 그 체적의 약 21％가 산소인 데에 대해, 질소 가스는, 산소를 포함하지 않거나 혹은 극미량밖에 산소를 포함하지 않는다. 따라서, 공급 탱크(72) 내에 공기를 공급하지 않는 경우에 비해, 단시간에 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도를 상승시킬 수 있다.
동일하게, 제2 불활성 가스 밸브(111)가 개방되면, 질소 가스가 하류 탱크(89) 중에 공급되어, 하류 탱크(89) 내의 약액에 용해된다. 제2 산소 함유 가스 밸브(114)가 개방되면, 공기가 하류 탱크(89) 중에 공급되어, 하류 탱크(89) 내의 약액에 용해된다. 이로써, 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도가 조정된다. 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도는, 제2 불활성 가스 유량 조정 밸브(112) 및 제2 산소 함유 가스 유량 조정 밸브(115)의 개도에 따라 변경된다.
제어 장치(3)는, 농도 조정 가스(질소 가스 또는 질소 가스와 공기의 혼합 가스)를 공급 탱크(72) 중에 항상 공급해도 되고, 필요할 때에만 농도 조정 가스를 공급 탱크(72) 중에 공급해도 된다. 동일하게, 제어 장치(3)는, 농도 조정 가스를 하류 탱크(89) 중에 항상 공급해도 되고, 필요할 때에만 농도 조정 가스를 하류 탱크(89) 중에 공급해도 된다. 제어 장치(3)는, 제1 산소 농도계(96)의 측정값에 의거하여 농도 조정 가스의 유량 및 조성을 변경함으로써, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도를 최종 목표 농도 범위 내의 값으로 유지한다. 제어 장치(3)는, 제2 산소 농도계(98)의 측정값에 의거하여 농도 조정 가스의 유량 및 조성을 변경함으로써, 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도를 중간 목표 농도 범위 내의 값으로 유지해도 된다.
농도 조정 가스가 공급 탱크(72) 내에 공급되면, 공급 탱크(72) 내의 기압이 상승한다. 동일하게, 농도 조정 가스가 하류 탱크(89) 내에 공급되면, 하류 탱크(89) 내의 기압이 상승한다. 공급 탱크(72) 내의 기압이 상한 압력을 상회하면, 공급 탱크(72) 내의 가스가 릴리프 밸브(116)를 통하여 배출된다. 동일하게, 하류 탱크(89) 내의 기압이 상한 압력을 상회하면, 하류 탱크(89) 내의 가스가 릴리프 밸브(116)를 통하여 배출된다. 이로써, 공급 탱크(72) 및 하류 탱크(89) 내의 기압이 상한 압력 이하로 유지된다.
용존 산소 농도 변경 유닛의 탈기 장치(85)는, 초음파 진동을 발생하는 초음파 발생기이다. 초음파 발생기는, 상류 탱크(84) 내에 배치되어 있고, 상류 탱크(84) 내의 약액에 접하고 있다. 초음파 발생기가 초음파 진동을 발생하면, 상류 탱크(84) 내의 약액 중에 기포가 발생한다. 이 기포는 약액의 표면(액면)으로부터 상류 탱크(84) 내의 공간으로 방출된다. 이로써, 상류 탱크(84) 내의 약액의 용존 가스가 제거되어, 약액에 용해되어 있는 총가스량이 감소한다. 상류 탱크(84) 내의 약액으로부터 방출된 가스는, 상류 탱크(84)에 접속된 가스 배출 배관(86)을 통하여 상류 탱크(84)로부터 배출된다.
도 7은, 초음파 발생기가 상류 탱크(84) 내에 배치되어 있는 예를 나타내고 있지만, 초음파 발생기는, 상류 탱크(84)의 밖에 배치되어 있어도 된다. 요컨대, 초음파 발생기가 발생한 초음파 진동이, 상류 탱크(84)를 통하여 상류 탱크(84) 내의 약액에 전달되어도 된다. 또, 탈기 장치(85)는, 초음파 발생기에 더하여 혹은 대신하여, 상류 탱크(84) 내의 기압을 감소시키는 감압 장치와, 상류 탱크(84) 내의 약액을 교반하는 교반 장치와, 약액 중의 불요 가스만이 투과하는 반투막 중 적어도 하나를 구비하고 있어도 된다.
처리 유닛(2) 내에서 기판(W)에 공급된 약액은, 상류 탱크(84)에 회수된다. 약액이 기판(W)에 공급되면, 약액과 분위기가 접촉한다. 그 때문에, 기판(W)에 공급된 약액에는, 산소 가스 등의 분위기에 포함되는 가스가 용해되어 있어, 용존 산소 농도가 상승하고 있다. 기판(W)과 약액의 화학 반응에 의해 발생한 가스가, 약액에 용해되어 있는 경우도 있다. 예를 들어 산성 또는 알칼리성의 에칭액으로, 실리콘 단결정, 폴리실리콘, 및 아모르퍼스 실리콘 등의 실리콘을 에칭하면, 수소 가스가 발생한다. 이 경우, 용존 수소 농도가 상승한 약액이 상류 탱크(84)에 회수된다.
제1 산소 농도계(96) 및 제2 산소 농도계(98)는, 예를 들어 전기 화학 분석법(격막 전극법)으로 용존 산소 농도를 측정하는 격막식의 산소 농도계이다. 격막식의 산소 농도계는, 격막을 투과한 산소의 농도를 검출함으로써, 측정 대상의 용존 산소 농도를 측정한다. 수소 분자가 산소 분자보다 작기 때문에, 약액에 용해된 수소 분자는, 산소 농도계의 격막을 투과하는 경우가 있다. 이산화탄소도 격막을 투과하는 경우가 있다. 요컨대, 산소 분자와 동등 이하의 크기의 분자 또는 원자는, 산소 농도계의 격막을 투과해 버린다. 이들 분자 등은 제1 산소 농도계(96) 및 제2 산소 농도계(98)의 검출 정밀도를 저하시키는 경우가 있다.
전술한 바와 같이, 탈기 장치(85)는, 상류 탱크(84)에 저류되어 있는 약액의 용존 가스를 제거한다. 이로써, 기판(W)의 처리 중에 약액에 용해된 불요 가스가 약액으로부터 제거된다. 하류 탱크(89)에서는, 농도 조정 가스가 약액에 용해된다. 하류 탱크(89)에 회수된 약액에 불요 가스가 잔류하고 있었다고 해도, 이 불요 가스는, 농도 조정 가스의 용해에 의해 약액으로부터 배출된다. 따라서, 불요 가스의 농도가 매우 낮은 약액이 공급 탱크(72)에 회수된다. 그 때문에, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도를 높은 정밀도로 검출할 수 있다.
도 8은, 약액이 기판(W)에 공급되고 나서 기판(W)에 공급된 약액이 공급 탱크(72)에 회수될 때까지의 기간에 있어서의 기판 처리 장치(1)의 동작을 나타내는 타임 차트이다. 도 8에 나타내는 시각 T1 내지 시각 T2까지의 기간은, 전술한 제2 약액 공급 공정(도 6의 스텝 S5)이 실행되고 있는 기간의 일부 또는 전부이다. 이하에서는, 도 7 및 도 8을 참조한다.
약액이 기판(W)에 공급될 때에는, 처리 유닛(2)으로부터 상류 탱크(84)로의 약액의 회수를 전환하는 상류 밸브(83)(도 7 참조)가 개방되어 있다. 시각 T1에서 기판(W)으로의 약액의 공급이 개시된 후, 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 개시된다(시각 T2). 그리고, 시각 T3에서 기판(W)으로의 약액의 공급이 정지된 후, 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 종료한다(시각 T4).
상류 밸브(83)는, 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 종료한 후에 폐쇄된다. 그 후, 시각 T5 내지 시각 T6까지의 기간, 상류 탱크(84) 내의 약액의 탈기가 실시된다. 이로써, 기판(W)의 처리 중에 약액에 용해된 불요 가스를 포함하는 모든 용존 가스가 약액으로부터 제거된다. 또한 상류 밸브(83)가 폐쇄되어 있으므로, 약액으로부터 제거된 용존 가스는, 처리 유닛(2)에 역류하는 일 없이, 가스 배출 배관(86)을 통하여 상류 탱크(84)로부터 배출된다. 탈기가 종료한 후에는, 시각 T7 내지 시각 T8까지의 기간, 상류 탱크(84) 내의 약액이 하류 탱크(89)에 보내진다.
시각 T7 내지 시각 T9까지의 기간, 하류 탱크(89) 내의 약액은, 하류 탱크(89)로부터 공급 탱크(72)로 회수되지 않고, 하류 배관(90) 및 리턴 배관(94)에 의해 형성된 순환로를 순환한다. 또, 농도 조정 가스가 이 기간 중에 하류 탱크(89) 내에 공급된다. 이로써, 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도가 조정된다. 액면 센서(73)(도 7 참조)에 의해 검출된 공급 탱크(72) 내의 액량이 하한값을 하회하면, 하류 탱크(89) 내의 약액이 공급 탱크(72)에 보내진다(시각 T9 내지 시각 T10). 이로써, 기판(W)에 공급된 약액이 공급 탱크(72)에 회수된다.
시각 T9 이후의 기간은, 공급 탱크(72) 내에 공급된 농도 조정 가스가, 공급 탱크(72)에 회수된 약액에 용해된다. 공급 탱크(72) 내에 공급되는 농도 조정 가스의 유량 및 조성은, 제1 산소 농도계(96)의 측정값에 의거하여 조정된다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도가 목표 농도 부근에 유지된다. 그리고, 실제의 용존 산소 농도가 목표 농도에 일치 또는 대체로 일치한 약액이 다시 기판(W)에 공급된다. 이로써, 약액이 재이용된다.
도 9는, 도 8에 나타내는 기간에 있어서의 약액의 용존 산소 농도의 시간 경과적 변화의 일례의 개요를 나타내는 타임 차트이다. 이하에서는, 도 7 및 도 9를 참조한다.
도 9에 나타내는 바와 같이, 시각 T1 이전의 기간은, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도가 목표 농도로 유지되어 있다. 시각 T1 내지 시각 T2까지의 기간은, 처리 유닛(2) 내의 분위기에 포함되는 산소 가스 등이 약액에 용해되고, 약액의 용존 산소 농도가 시간의 경과에 수반하여 상승한다. 시각 T2 내지 시각 T5까지의 기간은, 약액이 상류 탱크(84)에 저류되어 있다. 그 때문에, 이 기간 중은, 약액의 용존 산소 농도가 대폭 변화하지 않는다.
시각 T5 내지 시각 T6까지의 기간은, 상류 탱크(84) 내의 약액의 탈기가 실시된다. 그 때문에, 약액의 용존 산소 농도가 급격하게 저하된다. 이 때, 산소 가스뿐만 아니라, 그 이외의 가스도 약액으로부터 제거된다. 그 때문에, 약액의 용존 산소 농도뿐만 아니라, 약액의 용존 가스 농도도 급격하게 저하된다. 또한 시각 T7 내지 시각 T9까지의 기간은, 하류 탱크(89) 내에 공급된 농도 조정 가스가 하류 탱크(89) 내의 약액에 용해된다. 이로써, 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도가 저하된다.
도 9는, 시각 T7 내지 시각 T9까지의 기간 중에 하류 탱크(89) 내의 약액의 용존 산소 농도가 대체로 일정한 값(중간 목표 농도)으로 안정되는 예를 나타내고 있다. 중간 목표 농도는, 최종 목표 농도보다 높아도 되고 낮아도 된다. 시각 T9 이후의 기간은, 공급 탱크(72) 내에 공급된 농도 조정 가스가 공급 탱크(72) 내의 약액에 용해된다. 이로써, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도가 대체로 일정한 값(최종 목표 농도)으로 안정된다. 따라서, 실제의 용존 산소 농도가 최종 목표 농도에 일치 또는 대체로 일치한 약액이 다시 기판(W)에 공급된다.
이상과 같이 제1 실시형태에서는, 약액의 용존 산소 농도가 측정된다. 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스는, 공급 탱크(72) 내에 공급된다. 이로써, 농도 조정 가스가 공급 탱크(72) 내의 약액에 용해된다. 농도 조정 가스의 유량이나 조성은, 용존 산소 농도의 측정값에 따라 변경된다. 이로써, 약액의 용존 산소 농도가 조정된다.
공급 탱크(72) 내의 약액은, 기판(W)에 공급된다. 약액이 기판(W)에 공급되면, 약액과 분위기가 접촉한다. 그 때문에, 기판(W)에 공급된 약액에는, 산소 가스 등의 분위기에 포함되는 가스가 용해되어 있어, 용존 산소 농도가 상승하고 있다. 기판(W)과 약액의 화학 반응에 의해 발생한 가스가, 약액에 용해되어 있는 경우도 있다. 농도 조정 가스 이외의 가스는, 약액의 용존 산소 농도를 검출하는 제1 산소 농도계(96)의 검출 정밀도를 저하시키는 경우가 있다.
기판(W)의 처리 중에 약액에 용해된 불요 가스는, 약액이 공급 탱크(72)에 회수되기 전으로 줄어든다. 따라서, 기판(W)에 공급된 약액이 공급 탱크(72) 내의 약액에 포함되는 경우에도, 불요 가스에서 기인하는 용존 산소 농도의 측정 오차를 영 혹은 작은 값으로 감소시킬 수 있어, 약액의 실제의 용존 산소 농도를 목표 농도에 근접시킬 수 있다. 이로써, 용존 산소 농도가 조정된 약액을 재이용하는 경우에도, 매우 안정적인 품질로 기판(W)을 처리할 수 있다.
제1 실시형태에서는, 기판(W)에 공급된 약액이, 상류 탱크(84), 하류 탱크(89), 및 공급 탱크(72)에 이 순서로 유입된다. 상류 탱크(84)에서는, 불요 가스를 포함하는 모든 가스가 약액으로부터 제거된다. 하류 탱크(89)에서는, 약액에 용해되어 있는 불요 가스가 농도 조정 가스로 치환된다. 따라서, 불요 가스의 잔류량이 매우 적고, 또한 용존 산소 농도가 조정된 약액이 공급 탱크(72)로 되돌아간다. 그 때문에, 공급 탱크(72) 내의 약액의 용존 산소 농도를 단시간에 목표 농도에 근접시키기 쉽다.
제2 실시형태
다음으로, 제2 실시형태에 대해 설명한다. 제2 실시형태가 제1 실시형태에 대해 주로 상이한 점은, 약액의 온도에 따라 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부가 판정되는 것이다.
도 10은, 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부를 판단할 때의 흐름을 나타내는, 본 발명의 제2 실시형태에 관련된 플로우 차트이다. 도 10에 있어서, 전술한 도 1∼도 9에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(3)는, 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부를 판정하는 온도 판정부(121)를 포함한다. 기준 온도는, 실온보다 높고, 약액의 비점보다 낮은 온도이다. 약액의 일례인 TMAH로 폴리실리콘을 에칭하는 경우, 기준 온도는 예를 들어 30∼50℃이다. 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부는, 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도를 검출하는 온도계(78)(도 7 참조)의 측정값에 의거하여 판단해도 되고, 온도 조절기(77)(도 7 참조)의 설정 온도에 의거하여 판단해도 된다.
도 10에 나타내는 바와 같이, 전술한 제2 약액 공급 공정(도 6의 스텝 S5)이 실행되면(도 10의 스텝 S11), 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 실시된다(도 10의 스텝 S12). 그 후, 공급 탱크(72) 내의 약액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부가 판정된다(도 10의 스텝 S13).
약액의 온도가 기준 온도 이하인 경우(도 10의 스텝 S13에서 Yes), 상류 탱크(84) 내에서 탈기가 실시된다(도 10의 스텝 S14). 그 후, 탈기된 약액이, 상류 탱크(84)로부터 하류 탱크(89)로 회수된다(도 10의 스텝 S16). 한편으로, 약액의 온도가 기준 온도를 상회하는 경우에는(도 10의 스텝 S13에서 No), 상류 탱크(84) 내에서 탈기가 실시되지 않는다(도 10의 스텝 S15). 그리고, 탈기되어 있지 않은 약액이, 상류 탱크(84)로부터 하류 탱크(89)로 회수된다(도 10의 스텝 S16).
전술한 바와 같이, 하류 탱크(89)에서는, 농도 조정 가스를 약액에 용해시킨다. 공급 탱크(72)에서도, 농도 조정 가스를 약액에 용해시킨다. 이로써, 기판(W)에 공급된 약액의 용존 산소 농도가 조정된다(도 10의 스텝 S17). 그리고, 공급 탱크(72) 내의 약액은, 다른 기판(W)에 공급된다. 이로써, 약액이 재이용된다.
제2 실시형태에서는, 제1 실시형태에 관련된 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로는, 제2 실시형태에서는, 약액의 온도가 기준 온도 이하일 때에는, 상류 탱크(84) 내의 약액으로부터 불요 가스가 제거되고, 불요 가스가 제거된 약액이 상류 탱크(84)로부터 공급 탱크(72)쪽으로 보내진다. 한편으로, 약액의 온도가 기준 온도를 상회할 때에는, 불요 가스의 제거가 실시되지 않고, 불요 가스를 감소시키지 않은 약액이 상류 탱크(84)로부터 공급 탱크(72)쪽으로 보내진다. 요컨대, 약액의 온도에 따라 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부가 판정된다.
기판(W)에 대한 약액의 반응성은, 통상, 약액의 온도 상승에 수반하여 높아진다. 약액의 온도가 높으면, 용존 산소 농도의 변화가 처리 후의 기판(W)의 품질에 미치는 영향을 무시할 수 있을 정도로, 온도의 영향이 큰 경우가 있다. 이 경우, 약액의 온도를 정밀하게 제어하면, 불요 가스의 제거를 실시하지 않아도, 매우 안정적인 품질로 기판(W)을 처리할 수 있다. 이로써, 기판(W)에 공급된 약액을 공급 탱크(72)에 회수할 때까지의 공정을 간소화할 수 있다.
제3 실시형태
다음으로, 제3 실시형태에 대해 설명한다. 제3 실시형태가 제1 실시형태에 대해 주로 상이한 점은, 약액 중의 불요 가스의 농도에 따라 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부가 판정되는 것이다.
도 11은, 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시하는지의 여부를 판단할 때의 흐름을 나타내는, 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 플로우 차트이다. 도 12는, 본 발명의 제3 실시형태에 관련된 농도 측정 유닛(95)을 나타내는 모식도이다. 도 11및 도 12에 있어서, 전술한 도 1∼도 10에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
도 12에 나타내는 바와 같이, 농도 측정 유닛(95)은, 기판(W)에 공급된 약액이 상류 탱크(84)로부터 공급 탱크(72)(도 7 참조)쪽으로 보내지기 전에, 약액 중의 불요 가스의 농도를 측정하는 불요 가스 농도계(123)를 추가로 포함한다. 약액의 일례인 TMAH로 폴리실리콘을 에칭하는 경우, 불요 가스 농도계(123)는, 예를 들어 약액의 용존 수소 농도를 측정하는 수소 농도계이다. 도 12는, 불요 가스 농도계(123)가 상류 배관(82) 내의 약액의 용존 수소 농도를 측정하는 예를 나타내고 있다. 불요 가스 농도계(123)는, 상류 탱크(84) 내의 약액의 용존 수소 농도를 측정해도 된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어 장치(3)는, 불요 가스 농도계(123)의 측정값에 의거하여 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부를 판정하는 농도 판정부(122)를 포함한다.
도 11에 나타내는 바와 같이, 전술한 제2 약액 공급 공정(도 6의 스텝 S5)이 실행되면(도 11의 스텝 S11), 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 실시된다(도 11의 스텝 S12). 이 때, 불요 가스의 일례인 수소 가스의 농도가 측정된다(도 11의 스텝 S18). 그 후, 약액 중의 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부가 판정된다(도 11의 스텝 S19).
불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인 경우(도 11의 스텝 S18에서 Yes), 상류 탱크(84) 내에서 탈기가 실시된다(도 11의 스텝 S14). 그 후, 탈기된 약액이, 상류 탱크(84)로부터 하류 탱크(89)로 회수된다(도 11의 스텝 S16). 한편으로, 불요 가스의 농도가 기준 농도를 하회하는 경우에는(도 11의 스텝 S18에서 No), 상류 탱크(84) 내에서 탈기가 실시되지 않는다(도 11의 스텝 S15). 그리고, 탈기되어 있지 않은 약액이, 상류 탱크(84)로부터 하류 탱크(89)로 회수된다(도 11의 스텝 S16).
전술한 바와 같이, 하류 탱크(89)에서는, 농도 조정 가스를 약액에 용해시킨다. 공급 탱크(72)에서도, 농도 조정 가스를 약액에 용해시킨다. 이로써, 기판(W)에 공급된 약액의 용존 산소 농도가 조정된다(도 11의 스텝 S17). 그리고, 공급 탱크(72) 내의 약액은, 다른 기판(W)에 공급된다. 이로써, 약액이 재이용된다.
제3 실시형태에서는, 제1 실시형태에 관련된 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로는, 제3 실시형태에서는, 약액 중의 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상일 때에는, 상류 탱크(84) 내의 약액으로부터 불요 가스가 제거되고, 불요 가스가 제거된 약액이 상류 탱크(84)로부터 공급 탱크(72)쪽으로 보내진다. 한편으로, 약액 중의 불요 가스의 농도가 기준 농도를 하회할 때에는, 불요 가스의 제거가 실시되지 않고, 불요 가스를 감소시키지 않은 약액이 상류 탱크(84)로부터 공급 탱크(72)쪽으로 보내진다. 요컨대, 불요 가스의 농도에 따라 상류 탱크(84)에서 불요 가스의 제거를 실시할지의 여부가 판정된다. 약액 중의 불요 가스의 농도가 낮으면, 불요 가스에서 기인하는 용존 산소 농도의 측정 오차를 무시할 수 있을 정도로 작은 경우가 있다. 이 경우, 회수된 약액으로부터 불요 가스를 제거하지 않아도, 용존 산소 농도가 안정적인 약액을 기판(W)에 공급할 수 있다.
제4 실시형태
다음으로, 제4 실시형태에 대해 설명한다. 제4 실시형태가 제1 실시형태에 대해 주로 상이한 점은, 병렬 접속된 복수의 상류 탱크(84)가 설치되어 있는 것이다.
도 13은, 본 발명의 제4 실시형태에 관련된 약액 회수 유닛(81)을 나타내는 모식도이다. 도 13에 있어서, 전술한 도 1∼도 12에 나타낸 구성과 동등한 구성에 대해서는, 도 1 등과 동일한 참조 부호를 부여하고 그 설명을 생략한다.
약액 회수 유닛(81)은, 2개의 상류 탱크(84)를 포함한다. 약액 회수 유닛(81)은, 추가로 상류 배관(82)으로부터 2개의 상류 탱크(84)로 약액을 안내하는 2개의 상류 개별 배관(124)과, 2개의 상류 개별 배관(124)에 각각 개재되어 장착된 2개의 상류 개별 밸브(125)와, 2개의 상류 탱크(84) 내의 약액을 중간 배관(87)에 안내하는 2개의 하류 개별 배관(126)과, 2개의 하류 개별 배관(126)에 각각 개재되어 장착된 2개의 하류 개별 밸브(127)를 포함한다.
2개의 상류 개별 배관(124)의 상류단은, 상류 배관(82)의 하류단에 접속되어 있다. 2개의 상류 개별 배관(124)의 하류단은, 각각, 2개의 상류 탱크(84)에 접속되어 있다. 2개의 하류 개별 배관(126)의 상류단은, 각각, 2개의 상류 탱크(84)에 접속되어 있다. 2개의 하류 개별 배관(126)의 하류단은, 중간 배관(87)의 상류단에 접속되어 있다. 따라서, 2개의 상류 탱크(84)는, 병렬 접속되어 있다.
기판(W)에 공급된 약액을, 도 13의 우측의 상류 탱크(84)에 회수할 때에는, 도 13의 우측의 상류 개별 밸브(125)가 개방되고, 도 13의 좌측의 상류 개별 밸브(125)가 폐쇄된다. 기판(W)에 공급된 약액을, 도 13의 좌측의 상류 탱크(84)에 회수할 때에는, 도 13의 좌측의 상류 개별 밸브(125)가 개방되고, 도 13의 우측의 상류 개별 밸브(125)가 폐쇄된다. 도 13의 우측의 상류 탱크(84) 내의 약액을 중간 배관(87)에 보낼 때에는, 도 13의 우측의 하류 개별 밸브(127)가 개방되고, 도 13의 좌측의 하류 개별 밸브(127)가 폐쇄된다. 도 13의 좌측의 상류 탱크(84) 내의 약액을 중간 배관(87)에 보낼 때에는, 도 13의 좌측의 하류 개별 밸브(127)가 개방되고, 도 13의 우측의 하류 개별 밸브(127)가 폐쇄된다.
상류 밸브(83)와 2개의 상류 개별 밸브(125)는, 회수 전환 밸브에 상당한다. 회수 전환 밸브는, 기판(W)에 공급된 약액을 일방의 상류 탱크(84)에 유입시키지 않고 타방의 상류 탱크(84)에 유입시키는 제1 회수 상태와, 기판(W)에 공급된 약액을 타방의 상류 탱크(84)에 유입시키지 않고 일방의 상류 탱크(84)에 유입시키는 제2 회수 상태로 전환된다. 약액 회수 유닛(81)은, 상류 밸브(83)와 2개의 상류 개별 밸브(125) 대신에, 상류 배관(82)과 2개의 상류 개별 배관(124)의 접속 위치에 배치된 3방 밸브를 구비하고 있어도 된다. 동일하게, 약액 회수 유닛(81)은, 2개의 하류 개별 밸브(127) 대신에, 중간 배관(87)과 2개의 하류 개별 배관(126)의 접속 위치에 배치된 3방 밸브를 구비하고 있어도 된다.
제4 실시형태에서는, 제1 실시형태에 관련된 작용 효과에 더하여, 다음의 작용 효과를 발휘할 수 있다. 구체적으로는, 제4 실시형태에서는, 제어 장치(3)(도 5 참조)는, 타방의 상류 탱크(84)에 약액을 유입시키지 않고, 일방의 상류 탱크(84)에 약액을 유입시킨다. 이 때, 제어 장치(3)는, 타방의 상류 탱크(84)에 대응하는 탈기 장치(85)에 용존 가스를 제거시킨다. 또, 제어 장치(3)는, 일방의 상류 탱크(84)에 약액을 유입시키지 않고, 타방의 상류 탱크(84)에 약액을 유입시킨다. 이 때, 제어 장치(3)는, 일방의 상류 탱크(84)에 대응하는 탈기 장치(85)에 용존 가스를 제거시킨다. 따라서, 기판(W)에 공급된 약액을 2개의 상류 탱크(84)의 일방에 유입시키면서, 2개의 상류 탱크(84)의 타방에 저류되어 있는 약액으로부터 용존 가스를 제거할 수 있다.
복수의 처리 유닛(2)에서는 서로 상이한 시기에 기판(W)으로의 약액의 공급이 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 이들 처리 유닛(2)에 대응하는 상류 탱크(84)가 1개밖에 없으면, 상류 탱크(84)에서 탈기가 실시되고 있고, 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 정지된 기간은, 이들 처리 유닛(2)에서 약액을 기판(W)에 공급할 수 없다. 따라서, 병렬 접속된 복수의 상류 탱크(84)를 설치함으로써, 용존 가스를 약액으로부터 제거하고 있을 때에도, 어느 처리 유닛(2)은 약액을 기판(W)에 공급할 수 있다.
다른 실시형태
본 발명은, 전술한 실시형태의 내용에 한정되는 것은 아니며, 여러 가지 변경이 가능하다.
예를 들어, 탈기 장치(85) 대신에 가스 용해 장치(101)가 상류 탱크(84)에 설치되어 있어도 된다. 가스 용해 장치(101) 대신에 탈기 장치(85)가 하류 탱크(89)에 설치되어 있어도 된다.
상류 탱크(84) 및 하류 탱크(89)의 적어도 일방이 생략되어도 된다. 혹은, 상류 탱크(84) 및 하류 탱크(89)에 직렬 접속된 회수 탱크가 설치되어도 된다. 요컨대, 직렬 접속된 3개 이상의 회수 탱크가, 처리 유닛(2)으로부터 공급 탱크(72)에 이르는 회수로 상에 배치되어 있어도 된다.
처리 유닛(2)으로부터 상류 탱크(84)로의 약액의 회수가 종료한 후에 상류 탱크(84)에서 탈기를 실시하는 것이 아니라, 처리 유닛(2)으로부터 상류 탱크(84)로 약액을 회수하면서, 상류 탱크(84)에서 탈기를 실시해도 된다.
제2 실시형태에 있어서, 약액의 온도가 기준 온도를 상회할 때, 상류 탱크(84) 및 하류 탱크(89)의 양방에서 불요 가스의 제거를 생략해도 되고, 하류 탱크(89)만으로 불요 가스의 제거를 생략해도 된다. 동일하게, 제3 실시형태에 있어서, 약액에 용해되어 있는 불요 가스의 농도가 기준 농도를 하회할 때, 상류 탱크(84) 및 하류 탱크(89)의 양방에서 불요 가스의 제거를 생략해도 되고, 하류 탱크(89)만으로 불요 가스의 제거를 생략해도 된다.
TMAH 등의 에칭액을, 기판(W)의 상면이 아니라, 기판(W)의 하면에 공급해도 된다. 혹은, 기판(W)의 상면 및 하면의 양방에 에칭액을 공급해도 된다. 이들의 경우, 하면 노즐(15)에 에칭액을 토출시키면 된다.
차단 부재(33)로부터 통상부(37)가 생략되어도 된다. 상측 지지부(43) 및 하측 지지부(44)가 차단 부재(33) 및 스핀 척(10)으로부터 생략되어도 된다.
차단 부재(33)가 처리 유닛(2)으로부터 생략되어도 된다. 이 경우, 제1 약액 등의 처리액을 기판(W) 을 향하여 토출하는 노즐을 처리 유닛(2)에 설치하면 된다. 노즐은, 챔버(4) 내에서 수평으로 이동 가능한 스캔 노즐이어도 되고, 챔버(4)의 격벽(6)에 대해 고정된 고정 노즐이어도 된다. 노즐은, 기판(W)의 직경 방향으로 떨어진 복수의 위치를 향하여 동시에 처리액을 토출함으로써, 기판(W)의 상면 또는 하면에 처리액을 공급하는 복수의 액 토출구를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 토출되는 처리액의 유량, 온도, 및 농도 중 적어도 하나를, 액 토출구마다 변화시켜도 된다.
기판 처리 장치(1)는, 복수장의 기판(W)을 일괄적으로 처리하는 배치식의 장치이어도 된다. 즉, 처리 유닛(2)은, 처리액을 저류하는 내조(內槽)와, 내조로부터 넘치는 처리액을 저류하는 외조(外槽)와, 복수장의 기판(W)이 내조 내의 처리액에 침지되는 하위치와 복수장의 기판(W)이 내조 내의 처리액의 상방에 위치하는 상위치 사이에서 복수장의 기판(W)을 동시에 유지하면서 승강하는 리프터를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제2 약액 배관(도 7 참조)을 내조에 접속하고, 상류 배관(도 7 참조)을 외조에 접속하면 된다.
기판 처리 장치(1)는, 원판상의 기판(W)을 처리하는 장치에 한정되지 않고, 다각형의 기판(W)을 처리하는 장치이어도 된다.
전술한 모든 구성의 2개 이상이 조합되어도 된다. 전술한 모든 공정의 2개 이상이 조합되어도 된다.
약액 공급 유닛(71)은, 처리액 공급 유닛의 일례이다. 약액 회수 유닛(81)은, 처리액 회수 유닛의 일례이다. 상류 밸브(83)는, 회수 전환 밸브의 일례이다. 상류 탱크(84)는, 회수 탱크, 제1 상류 탱크, 및 제2 상류 탱크의 일례이다. 탈기 장치(85)는, 불요 가스 감소 유닛, 제1 불요 가스 감소 유닛, 및 제2 불요 가스 감소 유닛의 일례이다. 하류 탱크(89)는, 회수 탱크의 일례이다. 제1 산소 농도계(96)는, 산소 농도계의 일례이다. 가스 용해 장치(101)는, 용존 산소 농도 조정 유닛, 불요 가스 감소 유닛, 및 가스 용해 유닛의 일례이다. 상류 개별 밸브(125)는, 회수 전환 밸브의 일례이다.
본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.

Claims (18)

  1. 공급 탱크에서 처리액을 저류하는 처리액 저류 공정과,
    상기 처리액의 용존 산소 농도를 측정하는 용존 산소 농도 측정 공정과, 공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스를 상기 공급 탱크 내에 공급함으로써, 상기 용존 산소 농도 측정 공정에서 측정된 상기 처리액의 용존 산소 농도에 따라 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 용존 산소 농도를 조정하는 용존 산소 농도 조정 공정과,
    상기 공급 탱크 내의 상기 처리액을 기판에 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 회수하는 처리액 회수 공정과,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스 이외의 가스이며, 상기 처리액 공급 공정에서 상기 처리액에 용해된 불요(不要) 가스를 상기 처리액으로부터 감소시키는 불요 가스 감소 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스를 상기 처리액에 용해시킴으로써, 상기 처리액에 용해되어 있는 상기 불요 가스를 상기 농도 조정 가스로 치환하는 가스 용해 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 상류 탱크에 유입시키는 상류 회수 공정과, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 상기 상류 탱크로부터 하류 탱크로 유입시키는 하류 회수 공정을 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 공정과, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부를 판정하는 액온 판정 공정을 추가로 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 액온 판정 공정에서 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하인 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함하고,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 액온 판정 공정에서 상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하가 아닌 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키지 않게 하고, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 회수 탱크에 유입시키는 중간 회수 공정을 포함하고,
    상기 기판 처리 방법은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크쪽으로 보내지기 전에, 상기 처리액 중의 상기 불요 가스의 농도를 측정하는 불요 가스 농도 측정 공정과, 상기 불요 가스 농도 측정 공정에서 측정된 상기 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부를 판정하는 농도 판정 공정을 추가로 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 농도 판정 공정에서 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상인 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 공정을 포함하고,
    상기 처리액 회수 공정은, 상기 농도 판정 공정에서 상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상이 아닌 것으로 판정되었을 때, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키지 않게 하고, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내는 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 공정은,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 제1 상류 탱크에 병렬 접속된 제2 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키지 않고, 상기 제1 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키는 제1 회수 공정과,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 제1 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키지 않고, 상기 제2 상류 탱크에 상기 처리액을 유입시키는 제2 회수 공정을 추가로 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 공정은, 상기 제2 회수 공정과 병행하여 상기 제1 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제1 불요 가스 감소 공정과, 상기 제1 회수 공정과 병행하여 상기 제2 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제2 불요 가스 감소 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  10. 처리액을 저류하는 공급 탱크와,
    상기 처리액의 용존 산소 농도를 측정하는 산소 농도계와,
    공기보다 불활성 가스의 농도가 높은 농도 조정 가스를 상기 공급 탱크 내에 공급함으로써, 상기 산소 농도계에 의해 측정된 상기 처리액의 용존 산소 농도에 따라 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 용존 산소 농도를 조정하는 용존 산소 농도 조정 유닛과,
    상기 공급 탱크 내의 상기 처리액을 기판에 공급하는 처리액 공급 유닛과,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 공급 탱크에 회수하는 처리액 회수 유닛과,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스 이외의 가스이며, 상기 처리액이 상기 기판에 공급되었을 때에 상기 처리액에 용해된 불요 가스를 상기 처리액으로부터 감소시키는 불요 가스 감소 유닛을 구비하는, 기판 처리 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 장치를 포함하는, 기판 처리 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 농도 조정 가스를 상기 처리액에 용해시킴으로써, 상기 처리액에 용해되어 있는 상기 불요 가스를 상기 농도 조정 가스로 치환하는 가스 용해 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는, 기판 처리 장치.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  15. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 상류 탱크와, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 하류 탱크를 추가로 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 상류 탱크 내의 상기 처리액에 용해되어 있는 총가스량을 감소시키는 탈기 장치와, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내에 공급함으로써, 상기 농도 조정 가스를 상기 하류 탱크 내의 상기 처리액에 용해시키는 가스 용해 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  16. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 공급 탱크 내의 상기 처리액의 온도가 기준 온도 이하인지의 여부를 판정하는 온도 판정부가 설치되어 있고, 상기 처리액 회수 유닛 및 불요 가스 감소 유닛을 제어하는 제어 장치를 추가로 구비하고,
    상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하인 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키게 하고,
    상기 처리액의 온도가 상기 기준 온도 이하가 아닌 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키지 않게 하고, 상기 처리액 회수 유닛으로 하여금 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내게 하는, 기판 처리 장치.
  17. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 유닛은, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에, 상기 처리액을 저류하는 회수 탱크를 포함하고,
    상기 기판 처리 장치는, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 회수 탱크로부터 상기 공급 탱크쪽으로 보내지기 전에, 상기 처리액 중의 상기 불요 가스의 농도를 측정하는 불요 가스 농도계와, 상기 불요 가스 농도계의 측정값에 의거하여 상기 불요 가스의 농도가 기준 농도 이상인지의 여부를 판정하는 농도 판정부가 설치되어 있고, 상기 처리액 회수 유닛 및 불요 가스 감소 유닛을 제어하는 제어 장치를 추가로 구비하고,
    상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상인 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키게 하고,
    상기 불요 가스의 농도가 상기 기준 농도 이상이 아닌 것으로 상기 제어 장치가 판정했을 때, 상기 제어 장치는, 상기 불요 가스 감소 유닛으로 하여금 상기 불요 가스를 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액으로부터 감소시키지 않게 하고, 상기 처리액 회수 유닛으로 하여금 상기 회수 탱크 내의 상기 처리액을 상기 공급 탱크쪽에 보내게 하는, 기판 처리 장치.
  18. 청구항 10 내지 청구항 14 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액 회수 유닛은,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에 상기 처리액을 저류하는 제1 상류 탱크와,
    상기 제1 상류 탱크에 병렬 접속되어 있고, 상기 기판에 공급된 상기 처리액이 상기 공급 탱크에 회수되기 전에 상기 처리액을 저류하는 제2 상류 탱크와,
    상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 제2 상류 탱크에 유입시키지 않고 상기 제1 상류 탱크에 유입시키는 제1 회수 상태와, 상기 기판에 공급된 상기 처리액을 상기 제1 상류 탱크에 유입시키지 않고 상기 제2 상류 탱크에 유입시키는 제2 회수 상태로 전환되는 회수 전환 밸브를 포함하고,
    상기 불요 가스 감소 유닛은, 상기 제1 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제1 불요 가스 감소 유닛과, 상기 제2 상류 탱크 내의 상기 처리액으로부터 상기 불요 가스를 감소시키는 제2 불요 가스 감소 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102346529B1 (ko) * 2019-06-24 2021-12-31 세메스 주식회사 액 공급 유닛, 그리고 이를 가지는 기판 처리 장치 및 방법
JP7412134B2 (ja) 2019-11-01 2024-01-12 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理方法
JP7421410B2 (ja) * 2020-04-30 2024-01-24 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、基板処理方法、学習用データの生成方法、学習方法、学習装置、学習済モデルの生成方法、および、学習済モデル

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7368000B2 (en) * 2004-12-22 2008-05-06 The Boc Group Plc Treatment of effluent gases
JP2009076881A (ja) 2007-08-30 2009-04-09 Tokyo Electron Ltd 処理ガス供給システム及び処理装置
WO2009028619A1 (ja) * 2007-08-30 2009-03-05 Tokyo Electron Limited 処理ガス供給システム及び処理装置
JP6300139B2 (ja) * 2012-05-15 2018-03-28 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理システム
JP6435385B2 (ja) * 2012-05-15 2018-12-05 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理用の薬液生成方法、基板処理用の薬液生成ユニット、基板処理方法、および基板処理システム
JP6045946B2 (ja) 2012-07-13 2016-12-14 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置、プログラムおよび記録媒体
JP6010457B2 (ja) 2012-12-28 2016-10-19 東京エレクトロン株式会社 液処理装置および薬液回収方法
JP6209352B2 (ja) * 2013-04-02 2017-10-04 オルガノ株式会社 精製アルコール中の酸化物を低減する方法及びアルコール精製装置
JP6191953B2 (ja) * 2013-09-02 2017-09-06 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP6222818B2 (ja) * 2013-09-10 2017-11-01 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
US10464107B2 (en) * 2013-10-24 2019-11-05 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing method and substrate processing apparatus
JP6370233B2 (ja) * 2015-01-30 2018-08-08 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記憶したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体

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