KR20090032004A - 액처리 장치 및 처리액 공급 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 2종류 이상의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에 신속하고 또 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있고, 또한, 비교적 옅은 농도의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에 정확하게 약액의 농도를 측정하는 것을 과제로 한다.
액처리 장치는, 처리액에 의해 피처리체를 처리하는 처리부(80)와, 처리부(80)에 연결되며, 상기 처리부(80)에 처리액을 안내하는 공급로(1)와, 공급로(1)에 용매를 공급하는 용매 공급부(7)와, 공급로(1)에 약액 공급로(6)를 통해 약액을 공급하고, 용매에 의해 희석된 약액을 생성하는 약액 공급부(5)를 포함한다. 공급로(1) 중 약액 공급로(6)가 연결된 연결 개소(25a, 35a, 45a)의 하류측에, 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정하는 측정부(10)가 설치된다. 공급로(1) 중 측정부(10)가 설치된 측정 개소(1Oa)의 하류측에, 추가 약액 공급로(3)를 통해 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하는 추가 약액 공급부(11)가 연결된다.
Description
본 발명은, 처리액에 함유되는 약액의 농도를 측정하고, 상기 처리액에 의해 피처리체를 처리하는 액처리 장치, 및 처리액을 피처리체에 공급하는 처리액 공급 방법에 관한 것이다.
종래로부터, 피처리체인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고도 부름)를 세정할 때에는, 용매인 순수에 NH4OH(수산화암모늄)과 과산화수소수를 첨가한 암모니아과수(SC1)나, 용매인 순수에 염산과 과산화수소수를 첨가한 염산과수(SC2)나, 불산을 순수로 희석한 희석불산 등이 이용된다.
여기서, 암모니아과수(SC1)는 주로 웨이퍼에 부착된 파티클을 제거하기 위해 이용되고, 염산과수는 주로 웨이퍼의 금속 오염을 제거하기 위해 이용되며, 희석불산은 주로 웨이퍼의 오염을 제거하기 위해 이용된다.
이러한 암모니아과수(SC1)나 염산과수(SC2)나 희석불산과 같은 처리액에 함유되는 약액의 농도를 측정하기 위해, 처리액의 도전율을 측정하는 방법이나, 처리 액을 통과하는 광 투과율(처리액의 흡광도)을 측정하는 방법이 알려져 있다(특허 문헌 1, 특허 문헌 2 및 특허 문헌 3 참조).
[특허 문헌 1] 일본 특허 공개 소62-8040호 공보
[특허 문헌 2] 일본 특허 공개 평10-154683호 공보
[특허 문헌 3] 일본 특허 공개 제2005-189207호 공보
그러나, 전술한 바와 같이, 암모니아과수(SC1)에는 NH4OH과 과산화수소수의 2개의 약액이 함유되어 있고, 또한 마찬가지로, 염산과수(SC2)에는 염산과 과산화수소수의 2개의 약액이 함유되어 있다.
이 때문에, 이들의 처리액의 도전율을 측정하여 약액의 농도를 측정하는 경우에는, 한쪽의 약액에 의한 도전 효과와 다른쪽의 약액에 의한 도전 효과가 섞여버리기 때문에, 각 약액의 정확한 농도를 측정하는 것은 곤란하다. 한편, 이들 처리액의 광 투과율(처리액의 흡광도)을 측정하여 약액의 농도를 측정하는 경우에는, 각각의 약액의 농도를 정확하게 측정할 수는 있지만, 측정 시간이 걸리게 된다.
그런데, 비교적 짙은 농도의 약액을 함유하는 처리액을 이용하고, 공급되는 약액의 양이 많은 경우에는, 공급되는 약액의 유량을 직접 측정함으로써, 상기 약액의 농도를 측정할 수 있다. 그러나, 비교적 옅은 농도의 약액을 함유하는 처리액을 이용하는 경우에는, 공급되는 약액의 양이 적기 때문에, 공급되는 약액의 유량을 정확하게 측정하는 것은 매우 곤란하다.
본 발명은, 이러한 점을 고려하여 이루어진 것으로, 2종류 이상의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에 신속하고 또 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있고, 또한, 비교적 옅은 농도의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있는 액처리 장치, 및 처리액을 피처리체에 공 급하는 처리액 공급 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 액처리 장치는,
용매와 약액을 혼합함으로써 생성되는 처리액을 이용하여 피처리체를 처리하는 액처리 장치이며,
처리액에 의해 피처리체를 처리하는 처리부와,
처리부에 연결되며, 상기 처리부에 처리액을 안내하는 공급로와,
공급로에 용매를 공급하는 용매 공급부와,
공급로에 약액 공급로를 통해 약액을 공급하고, 용매에 의해 희석된 약액을 생성하는 약액 공급부와,
공급로 중 약액 공급로가 연결된 연결 개소의 하류측에 설치되며, 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정하는 측정부와,
공급로 중 측정부가 설치된 측정 개소의 하류측에 연결되며, 추가 약액 공급로를 통해 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하는 추가 약액 공급부
를 포함한다.
이와 같이, 공급로 중 약액 공급로가 연결된 연결 개소의 하류측에 도전율을 측정하는 측정부가 설치되고, 공급로 중 측정부가 설치된 측정 개소의 하류측에, 추가 약액 공급로를 통해 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하는 추가 약액 공급부가 연결되기 때문에, 2종류 이상의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에, 신속하고 또 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있다. 또한, 세정액이 비교 적 옅은 농도의 약액을 함유하고, 공급되는 약액의 양이 적은 경우에도, 도전율을 측정하는 측정부에 의해 공급된 약액의 양을 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따른 액처리 장치에 있어서, 추가 약액 공급부는 추가 약액으로서 과산화수소를 공급하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 액처리 장치에 있어서, 측정부에 의해 측정된 도전율에 기초하여, 약액 공급부로부터 공급된 약액의 농도를 산출하는 계산부와, 계산부에 의해 산출된 약액의 농도에 기초하여, 약액 공급부로부터 공급되는 약액의 양을 조정하는 조정부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 약액 공급부로부터 공급되는 약액의 농도를 수시 조정할 수 있고, 상기 약액의 농도를 신속하게 적절한 농도로 할 수 있다.
본 발명에 따른 액처리 장치에 있어서, 공급로 중 약액 공급로가 연결된 연결 개소와 측정부가 설치된 측정 개소와의 사이에 설치되며, 용매와 약액을 혼합시켜 균일하게 하는 농도 균일부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이러한 구성에 의해, 측정부는 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 정밀도 좋게 측정할 수 있고, 측정 결과를 신속하게 제공할 수 있다.
전술한 바와 같은 액처리 장치에 있어서, 측정부는, 용매에 의해 희석된 약액이 상기 측정부를 통과하고 나서 0.5초 이내에 도전율의 측정 결과를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 처리액 공급 방법은,
용매와 약액을 혼합함으로써 생성되는 처리액을 피처리체에 공급하는 처리액 공급 방법이며,
공급로에 용매를 공급하는 용매 공급 공정과,
공급로에 약액을 공급하고, 용매에 의해 희석된 약액을 생성하는 약액 공급 공정과,
용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정함으로써, 상기 약액 공급 공정에서 공급된 약액의 농도를 측정하는 측정 공정과,
용매에 의해 희석된 약액에, 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하여 처리액을 생성하는 추가 약액 공급 공정과,
상기 처리액을 피처리체에 공급하는 기판 처리 공정
을 포함한다.
이러한 방법에 따르면, 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정함으로써 약액 공급 공정에서 공급된 약액의 농도를 측정한 후, 용매에 의해 희석된 약액에 추가 약액을 공급하여 처리액을 생성하기 때문에, 2종류 이상의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에, 신속하고 또 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있다. 또한, 세정액이 비교적 옅은 농도의 약액을 함유하고, 공급되는 약액의 양이 적은 경우에도, 도전율을 측정하는 측정부에 의해 공급된 약액의 양을 정확하게 측정할 수 있다.
본 발명에 따르면, 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정한 후, 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하기 때문에, 2종류 이상의 약액을 함유하는 처리액 의 농도를 측정할 때에 신속하고 또 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있고, 또한, 비교적 옅은 농도의 약액을 함유하는 처리액의 농도를 측정할 때에 정확하게 약액의 농도를 측정할 수 있다.
실시형태
이하, 본 발명에 따른 액처리 장치, 및 처리액 공급 방법의 실시형태에 대해, 도면을 참조하여 설명한다. 여기서, 도 1은 본 발명의 실시형태에 의한 액처리 장치를 도시하는 개략 구성도이다.
본 실시형태에 따른 액처리 장치는, 용매와 약액을 혼합함으로써 생성되는 처리액을 이용하여 피처리체인 반도체 웨이퍼[이하, 웨이퍼(W)라고도 부름]를 처리하기 위한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 액처리 장치는, 처리액에 의해 웨이퍼(W)를 처리하는 처리부(80)와, 처리부(80)에 연결되며, 상기 처리부(80)에 처리액을 안내하는 공급로(1)와, 공급로(1)에 용매를 공급하는 용매 공급부(7)와, 약액 공급로(6)를 통해 공급로(1)에 약액을 공급하는 약액 공급부(5)를 구비한다.
이 중, 처리부(80)는 케이싱(81)과, 케이싱(81) 내에 설치되며, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지부(82)와, 유지부(82)에 의해 유지된 웨이퍼(W)의 표면(상면)에 처리액을 공급하는 처리액 공급부(83)와, 상기 웨이퍼(W)의 이면(하면)에 처리액을 공급하는 이면 처리액 공급부(84)를 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 약액 공급부(5)는 불산을 공급하는 불산 공 급부(21)와, 염산을 공급하는 염산 공급부(31)와, NH4OH(수산화암모늄)을 공급하는 NH4OH 공급부(41)를 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 약액 공급로(6)는 불산 공급부(21)로부터 공급되는 불산을 공급로(1)에 유도하는 불산 공급로(25)와, 염산 공급부(31)로부터 공급되는 염산을 공급로(1)에 유도하는 염산 공급로(35)와, NH4OH 공급부(41)로부터 공급되는 NH4OH을 공급로(1)에 유도하는 NH4OH 공급로(45)를 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 불산 공급부(21)에 연결된 불산 공급로(25)에는, 상기 불산 공급로(25)에 흐르는 불산의 유량을 조정하는 불산 조절기(22)가 설치된다. 마찬가지로, 염산 공급부(31)에 연결된 염산 공급로(35)에는, 상기 염산 공급로(35)에 흐르는 염산의 유량을 조정하는 염산 조절기(32)가 설치되고, NH4OH 공급부(41)에 연결된 NH4OH 공급로(45)에는, 상기 NH4OH 공급로(45)에 흐르는 NH4OH의 유량을 조정하는 NH4OH 조절기(42)가 설치된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 불산 공급로(25)는 불산 조절기(22)의 하류측에 있어서 자유롭게 개폐 가능한 불산 공급 밸브(24)를 통해 연결 개소(25a)에서 공급로(1)에 연결된다. 마찬가지로, 염산 공급로(35)는 염산 조절기(32)의 하류측에 있어서 자유롭게 개폐 가능한 염산 공급 밸브(34)를 통해 연결 개소(35a)에서 공급로(1)에 연결되고, NH4OH 공급로(45)는 NH4OH 조절기(42)의 하류측에 있어서 자 유롭게 개폐 가능한 NH4OH 공급 밸브(44)를 통해 연결 개소(45a)에서 공급로(1)에 연결된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 용매 공급부(7)는 공급로(1)에 순수(DIW)를 공급하는 DIW 공급부(61)와, 가열부(66a)에 의해 가열된 순수(DIW)를 공급로(1)에 공급하는 가열 DIW 공급부(66)를 갖는다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 공급로(1)의 DIW 공급부(61)의 하류측에는, 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 조정하는 순수 조절기(62)가 설치된다. 또한, 이 순수 조절기(62)의 하류측에는, 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 측정하는 순수 유량계(63)가 설치된다. 또한, 마찬가지로, 공급로(1)의 가열 DIW 공급부(66)의 하류측에는, 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 조정하는 가열 순수 조절기(67)가 설치되고, 이 가열 순수 조절기(67)의 하류측에는, 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 측정하는 가열 순수 유량계(68)가 설치된다. 또한, 순수 유량계(63)와 가열 순수 유량계(68)의 하류측에는 자유롭게 개폐 가능한 순수 공급 밸브(64)가 설치된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 순수 유량계(63)는 후술하는 제어부(50)의 조정부(52)에 접속되고, 이 조정부(52)는 순수 조절기(62)에 접속된다. 또한, 마찬가지로, 가열 순수 유량계(68)는 제어부(50)의 조정부(52)에 접속되고, 이 조정부(52)는 가열 순수 조절기(67)에 접속된다.
또한, 공급로(1) 중, 약액 공급로(6)[불산 공급로(25), 염산 공급로(35) 및 NH4OH 공급로(45)]가 연결된 연결 개소(25a, 35a, 45a)의 하류측에는, 용매인 순수에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정하는 측정부(10)가 설치된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 측정부(10)에는, 측정부(10)에 의해 측정된 도전율에 기초하여, 약액 공급부(5)로부터 공급된 약액의 농도를 산출하는 계산부(51)가 접속된다. 또한, 이 계산부(51)에는, 계산부(51)에 의해 산출된 약액의 농도에 기초하여, 약액 공급부(5)[불산 공급부(21), 염산 공급부(31) 및 NH4OH 공급부(41)]로부터 공급되는 약액의 양을 조절기[불산 조절기(22), 염산 조절기(32) 및 NH4OH 조절기(42)]를 이용하여 조정하는 조정부(52)가 접속된다. 또한, 이들 계산부(51) 및 조정부(52)는 제어부(50)를 구성한다.
또한, 도 1에 도시하는 바와 같이, 공급로(1) 중 측정부(10)가 설치된 측정 개소(10a)의 하류측의 연결 개소(3a)에서는, 추가 약액 공급로(3)를 통해 약액 공급부(5)로부터 공급되는 약액 중 어느 것과도 다른 과산화수소(추가 약액)를 공급하는 과수 공급부(추가 약액 공급부)(11)가 연결된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 추가 약액 공급로(3)에는, 추가 약액 공급로(3) 내에 흐르는 과산화수소의 유량을 조정하는 과수 조절기(12)가 설치된다. 또한, 이 과수 조절기(12)의 하류측에는, 추가 약액 공급로(3) 내에 흐르는 과산화수소의 유량을 측정하는 과수 유량계(13)가 설치된다. 또한, 과수 유량계(13)는 제어부(50)의 조정부(52)에 접속되고, 이 조정부(52)에는 과수 조절기(12)가 접속된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 과수 공급부(11)와 과수 조절기(12) 사이에 는 과수 저장 탱크(17)가 연결된다. 그리고, 제1 과수 공급 밸브(15)를 개방하고 제2 과수 공급 밸브(16)를 폐쇄함으로써, 과수 공급부(11)로부터 과수 저장 탱크(17)에 과산화수소를 공급할 수 있으며, 한편, 제2 과수 공급 밸브(16)를 개방하고 제1 과수 공급 밸브(15)를 폐쇄함으로써, 과수 저장 탱크(17)에 저류된 과산화수소수를 기판 처리 장치를 향해 공급할 수 있다.
또한, 과수 저장 탱크(17)에는, 질소 공급로(79)를 통해, 이 과수 저장 탱크(17) 내에 저장되어 있는 과산화수소에 소정의 압력을 가하기 위한 질소 공급부(71)가 연결된다. 또한, 질소 공급부(71)와 과수 저장 탱크(17) 사이의 질소 공급로(79)에는, 질소 공급부(71)로부터 공급되는 질소의 양을 조정하는 질소 조절기(72)가 설치된다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 질소 조절기(72)의 하류측에는, 질소를 과수 저장 탱크(17)에 공급하기 위한 질소 공급 밸브(75)와, 질소를 외부로 배출하기위한 질소 배출 밸브(76)가 설치된다. 또한, 질소 배출 밸브(76)는 질소를 외부로 배출하는 배출구(도시하지 않음)에 연통된다.
그리고, 과수 저장 탱크(17)에 질소를 공급하여 과수 저장 탱크(17) 내의 과산화수소를 공급로(1)에 공급하는 경우에는, 질소 공급 밸브(75)가 개방되고 질소 배출 밸브(76)가 폐쇄된다. 또한, 이 때, 제1 과수 공급 밸브(15)는 폐쇄되고, 제2 과수 공급 밸브(16)와 과수 공급 밸브(14)는 개방된다.
한편, 과수 저장 탱크(17)로부터 질소를 배출하여 추가 약액 공급부(11)로부터 과수 저장 탱크(17) 내에 과산화수소를 공급하는 경우에는, 질소 공급 밸브(75) 가 폐쇄되고 질소 배출 밸브(76)가 개방된다. 또한, 이 때, 제1 과수 공급 밸브(15)는 개방되고, 제2 과수 공급 밸브(16)는 폐쇄된다.
또한, 공급로(1) 중 약액 공급로(6)가 연결된 연결 개소(25a, 35a, 45a)와, 측정부(10)가 설치된 측정 개소(10a)와의 사이에는, 용매와 약액을 혼합시켜 균일하게 하는 스태틱 믹서(static mixer)와 같은 농도 균일관(농도 균일부)(90)이 설치된다.
다음으로, 이러한 구성으로 이루어지는 본 실시형태의 작용에 대해 진술한다.
우선, 세정액으로서, 순수에 의해 비교적 옅은 농도로 희석된 NH4OH을 이용하는 경우(예컨대, NH4OH:순수= 1:100)에 대해 설명한다.
우선, 순수 공급 밸브(64)를 개방하여, 공급로(1)에 용매인 순수를 공급한다(용매 공급 공정). 이 때, 순수 유량계(63)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 측정하고, 측정된 순수의 유량에 기초하는 조정부(52)로부터의 지시에 따라, 순수 조절기(62)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 조정한다. 또한, 마찬가지로, 가열 순수 유량계(68)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 측정하고, 측정된 가열된 순수의 유량에 기초하는 조정부(52)로부터의 지시에 따라, 가열 순수 조절기(67)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 조정하며, 공급로(1) 내에 흐르는 순수[DIW 공급부(61)로부터 공급되는 순수와 가열 DIW 공급부로부터 공급되는 가열된 순수와의 혼합액]의 온도를 조정한 다.
다음으로, NH4OH 공급 밸브(44)를 개방하여, 공급로(1)에 약액인 NH4OH을 NH4OH 공급로(45)를 통해 공급한다(약액 공급 공정).
다음으로, NH4OH은 순수와 함께 스태틱 믹서와 같은 농도 균일관(90)에 도달하고, 상기 농도 균일관(90)에 의해, 순수와 혼합되어 균일하게 된다(균일화 공정).
다음으로, 측정부(10)에 의해, 순수에 의해 희석된 NH4OH의 도전율이 측정된다(측정 공정). 여기서, 전술한 바와 같이 농도 균일관(90)에 의해, NH4OH과 순수가 혼합되어 균일해지기 때문에, 측정부(10)는 순수에 의해 희석된 NH4OH의 도전율을 정밀도 좋게 측정할 수 있다. 또한, 이와 같이 NH4OH과 순수가 혼합되어 균일해지기 때문에, 측정부(10)는 측정 결과를 후술하는 계산부(51)에 신속하게 제공할 수 있고, 바람직하게는, 순수에 의해 희석된 NH4OH가 통과하고 나서 0.5초 이내에, 도전율의 측정 결과를 계산부(51)에 제공할 수 있는 측정부(10)를 설치하는 것이 좋다.
다음으로, 제어부(50)의 계산부(51)에 의해, 측정부(10)에서 측정된 도전율에 기초하여 희석된 NH4OH의 농도가 산출된다. 그 후, 이 계산부(51)에 의해, 산출된 희석 후의 NH4OH의 농도와, 순수 유량계(63)와 가열 순수 유량계(68)로부터 도출된 순수의 유량에 따라, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 농도가 산출된다 (산출 공정).
이와 같이 세정액으로서 순수에 의해 비교적 옅은 농도로 희석된 NH4OH을 이용하는 경우에는, NH4OH 공급부(41)로부터 공급되는 NH4OH의 양은 매우 적다. 이 때문에, 예컨대 공급로(45) 상에 유량계를 배치하였더라도, 그 유량을 정확하게 측정할 수 없다. 그 때문에, 순수에 의해 희석된 후의 NH4OH의 정확한 농도를 알 수 없다. 이에 비해, 본 실시형태에 따르면, NH4OH을 순수로 희석하여, 용량이 커진 약액(희석 후의 NH4OH)의 농도를 도전율을 측정하는 측정부(10)을 이용하여 측정한다. 이 때문에, 이와 같이 NH4OH 공급부(41)로부터 공급되는 NH4OH의 양이 매우 적은 경우에도, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 양을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 측정부(10)는 희석 후의 NH4OH의 광 투과율(NH4OH의 흡광도)을 측정하는 것이 아니라, 그 도전율을 측정한다. 이 때문에, 광 투과율을 측정하는 경우와 비교하여, 신속하게 NH4OH의 농도를 검지할 수 있다.
전술한 바와 같이 계산부(51)에 의해, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 농도가 산출되면, 산출된 NH4OH의 농도에 기초하여, 제어부(50)의 조정부(52)에 의해 NH4OH 조절기(42)가 조정된다. 이 때문에, NH4OH 공급부(41)로부터 공급로(1)에 공급되는 NH4OH의 농도를 수시 조정할 수 있어, 상기 NH4OH의 농도를 신속하게 적절한 농도로 할 수 있다.
다음으로, 순수에 의해 희석된 NH4OH가 처리부(80)의 처리액 공급부(83)와 이면 처리액 공급부(84)에 공급된다(기판 처리 공정). 여기서, 전술한 바와 같이 정확하게 산출된 NH4OH 농도에 기초하여 적절한 농도로 조정된 NH4OH가 웨이퍼(W)에 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)를 정밀도 좋게 처리할 수 있다.
[암모니아과수(SC1)에 의한 처리]
다음으로, 세정액으로서 비교적 짙은 농도의 NH4OH을 함유하는[예컨대, 암모니아수:과산화수소수:물 = 1:1:5(용량비)가 되도록 하여 생성했음] 암모니아과수(SC1)를 이용하여, 웨이퍼(W)를 세정하는 경우에 대해 설명한다.
우선, 순수 공급 밸브(64)를 개방하여, 공급로(1)에 용매인 순수를 공급한다(용매 공급 공정). 이 때, 순수 유량계(63)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 측정하고, 측정된 순수의 유량에 기초하는 조정부(52)로부터의 지시에 따라, 순수 조절기(62)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 순수의 유량을 조정한다. 또한, 마찬가지로, 가열 순수 유량계(68)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 측정하고, 측정된 가열된 순수의 유량에 기초하는 조정부(52)로부터의 지시에 따라, 가열 순수 조절기(67)에 의해 공급로(1) 내에 흐르는 가열된 순수의 유량을 조정하며, 공급로(1) 내에 흐르는 순수[DIW 공급부(61)로부터 공급되는 순수와 가열 DIW 공급부로부터 공급되는 가열된 순수와의 혼합액]의 온도를 조정한다.
다음으로, NH4OH 공급 밸브(44)를 개방하여, 공급로(1)에 약액인 NH4OH을 NH4OH 공급로(45)를 통해 공급한다(약액 공급 공정).
이 때, 제2 과수 공급 밸브(16)와 과수 공급 밸브(14)를 개방하여, 과수 저장 탱크(17)에 저류된 과산화수소수를 공급로(1)에 공급한다(추가 약액 공급 공정).
또한, 이 때, 질소 공급 밸브(75)는 개방되어 있지만 질소 배출 밸브(76)는 폐쇄되어 있고, 질소 공급부(71)로부터 공급되는 질소 가스의 압력에 의해, 과수 저장 탱크(17) 내에 저류된 과산화수소에는 소정의 압력이 가해진다. 이와 같이 비교적 용량이 작은 과수 저장 탱크(17) 내에 과산화수소수를 저장하고, 상기 과산화수소수에 질소 가스에 의한 압력을 가함으로써 과산화수소수를 공급하기 때문에, 공급되는 과산화수소수의 양을 용이하게 조정할 수 있다.
다음으로, 측정부(10)에 의해, 순수에 의해 희석된 NH4OH의 도전율이 측정된다(측정 공정). 다음으로, 제어부(50)의 계산부(51)에 의해, 측정부(10)에 의해 측정된 도전율에 기초하여 희석된 NH4OH의 농도가 산출된다. 그 후, 이 계산부(51)에 의해, 산출된 희석 후의 NH4OH의 농도와, 순수 유량계(63)와 가열 순수 유량계(68)로부터 도출된 순수의 유량에 따라, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 농도가 산출된다(산출 공정).
이와 같이, 본 실시형태에 따르면, 측정부(10)에 의해, 과산화수소가 첨가되 지 않은 상태에서, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 도전율을 검출할 수 있다. 이 때문에, 과산화수소에 의한 도전 효과가 부가되지 않고, NH4OH에 의한 도전 효과에만 연유되는 도전율을 측정할 수 있어, NH4OH의 농도를 정확하게 산출할 수 있다.
또한, 종래와 같이 NH4OH과 과산화수소를 혼합한 상태에서 도전율을 측정하는 경우에는 NH4OH 공급부로부터 공급되는 NH4OH의 양이 소량일수록 과산화수소에 연유되는 도전 효과가 크게 기여하게 된다. 이 때문에, 본 실시형태에 나타내는 바와 같이, NH4OH에 의한 도전 효과에만 연유되는 도전율을 측정할 수 있다는 것은, NH4OH 공급부로부터 공급되는 NH4OH의 공급량이 소량일수록 종래의 방법과 비교하여 유익한 것이다.
또한, 측정부(10)는 희석 후의 NH4OH의 광 투과율(NH4OH의 흡광도)을 측정하는 것이 아니라, 그 도전율을 측정한다. 이 때문에, 광 투과율을 측정하는 경우와 비교하여, 신속하게 NH4OH의 농도를 검지할 수 있다.
전술한 바와 같이, 계산부(51)에 의해, NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 농도가 산출되면, 산출된 NH4OH의 농도에 기초하여, 제어부(50)의 조정부(52)에 의해 NH4OH 조절기(42)가 조정된다. 이 때문에, NH4OH 공급부(41)로부터 공급로(1)에 공급되는 NH4OH의 농도를 수시 조정할 수 있고, 상기 NH4OH의 농도를 신속하게 적절한 농도로 할 수 있다.
한편, 과수 저장 탱크(17)로부터 방출된 과산화수소수는, 전술한 바와 같이 측정부(10)에서 희석 후의 NH4OH의 농도를 측정하고, 산출부(51)에서 NH4OH 공급부(41)로부터 공급된 NH4OH의 농도를 산출하며, 조정부(52)에서 NH4OH의 공급량을 조정하는 동안, 과수 유량계(13)에 의해 과수 공급로(3) 내에 흐르는 유량이 측정되고, 그 유량이 측정된 과산화수소수의 유량에 기초하는 조정부(52)로부터의 지시에 따라, 과수 조절기(12)에 의해 조정된다.
다음으로, 전술한 바와 같이 적절한 농도로 희석된 NH4OH에, 전술한 바와 같이, 유량이 조정된 과산화수소수가 혼합되어, 공급로(1) 내에서, 처리액인 암모니아과수(SC1)가 생성된다.
그리고, 이 암모니아과수(SC1)가 처리부(80)의 처리액 공급부(83)와 이면 처리액 공급부(84)에 공급된다(기판 처리 공정). 여기서, 전술한 바와 같이 정확하게 산출된 NH4OH 농도에 기초하여 적절한 농도로 조정된 암모니아과수(SC1)가 웨이퍼(W)에 공급되기 때문에, 웨이퍼(W)를 정밀도 좋게 처리할 수 있다.
즉, 전술한 NH4OH 공급부(41)로부터 공급되는 NH4OH의 양이 매우 적은 처리의 경우도, NH4OH과 과산화수소와 순수를 혼합하는 비교적 약액량이 많은 처리의 경우도, 정확하게 처리액 농도를 측정할 수 있다.
[염산과수(SC2)에 의한 처리]
처리액으로서 염산과수(SC2)를 이용하여 웨이퍼(W)를 세정하는 경우는, 전술한 암모니아과수(SC1)에 의한 처리와 거의 동일하다. 즉, NH4OH 공급 밸브(44)를 개폐하는 대신에, 염산 공급 밸브(34)를 개폐하고, 그 외의 점은, 암모니아과수(SC1)에 의한 처리와 거의 동일하다. 이 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
본 실시형태에 따르면, 세정액으로서 비교적 옅은 농도로 희석된 염산을 이용하고, 염산 공급부(31)로부터 공급되는 염산의 양이 매우 적은 경우에도, 염산을 순수로 희석하여, 용량이 커진 약액(희석후의 염산)의 농도를 도전율을 측정하는 측정부(10)를 이용하여 측정할 수 있다. 이 때문에, 염산 공급부(31)로부터 공급된 염산의 양을 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 염산과수(SC2)를 이용하여 웨이퍼(W)를 세정하는 경우에도, 과산화수소가 첨가되지 않은 상태에서, 염산 공급부(31)로부터 공급된 염산의 도전율을 검출할 수 있다. 이 때문에, 과산화수소에 의한 도전 효과가 부가되지 않고, 염산에 의한 도전 효과에만 연유되는 도전율을 검출할 수 있어, 염산의 농도를 정확하게 산출할 수 있다. 이 결과, 처리부(80)에 정확한 양의 염산을 공급할 수 있고, 웨이퍼(W)를 염산 농도가 정확한 염산과수(SC2)에 의해 처리할 수 있다.
또한, 측정부(10)는 희석 후의 염산의 광 투과율(염산의 흡광도)을 측정하는 것이 아니라, 그 도전율을 측정한다. 이 때문에, 광 투과율을 측정하는 경우와 비교하여, 신속하게 염산의 농도를 검지할 수 있다.
(희석불산에 의한 처리)
처리액으로서 희석불산을 이용하여 웨이퍼(W)를 세정하는 경우도 역시, 과산화수소수를 이용하지 않는 점을 제외하면, 전술한 암모니아과수(SC1)에 의한 처리와 거의 동일하다. 즉, NH4OH 공급 밸브(44)와 과수 공급 밸브(14)를 개폐하는 대신에, 불산 공급 밸브(24)를 개폐하고, 그 외의 점은, 암모니아과수(SC1)에 의한 처리와 거의 동일하기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.
또한, 희석불산을 이용하여 웨이퍼(W)를 세정하는 경우에는, 추가 약액인 과산화수소수를 이용하지 않기 때문에, 순수에 의해 희석된 희석불산이 처리액이 된다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 따르는 액처리 장치를 도시하는 개략 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
1: 공급로 5: 약액 공급부
6: 약액 공급로 7: 용매 공급부
10: 측정부 10a: 측정 개소
11: 추가 약액 공급부 21: 불산 공급부
25: 불산 공급로 25a: 연결 개소
31: 염산 공급부 35: 염산 공급로
35a: 연결 개소 41: NH4OH 공급부
45: NH4OH 공급로 45a: 연결 개소
50: 제어부 51: 계산부
52: 조정부 61: DIW 공급부
66: 가열 DIW 공급부 80: 처리부
90: 농도 균일관(농도 균일부) W: 웨이퍼(피처리체)
Claims (6)
- 용매와 약액을 혼합함으로써 생성되는 처리액을 이용하여 피처리체를 처리하는 액처리 장치에 있어서,처리액에 의해 피처리체를 처리하는 처리부와,처리부에 연결되며, 상기 처리부에 처리액을 안내하는 공급로와,공급로에 용매를 공급하는 용매 공급부와,공급로에 약액 공급로를 통해 약액을 공급하며, 용매에 의해 희석된 약액을 생성하는 약액 공급부와,공급로 중 약액 공급로가 연결된 연결 개소의 하류측에 설치되며, 용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정하는 측정부와,공급로 중 측정부가 설치된 측정 개소의 하류측에 연결되며, 추가 약액 공급로를 통해 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하는 추가 약액 공급부를 포함하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
- 제1항에 있어서, 추가 약액 공급부는 추가 약액으로서 과산화수소를 공급하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서,측정부에 의해 측정된 도전율에 기초하여, 약액 공급부로부터 공급된 약액의 농도를 산출하는 계산부와,계산부에 의해 산출된 약액의 농도에 기초하여, 약액 공급부로부터 공급되는 약액의 양을 조정하는 조정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 공급로 중 약액 공급로가 연결된 연결 개소와 측정부가 설치된 측정 개소와의 사이에 설치되며, 용매와 약액을 혼합시켜 균일하게 하는 농도 균일부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 측정부는, 용매에 의해 희석된 약액이 상기 측정부를 통과하고 나서 0.5초 이내에 도전율의 측정 결과를 제공하는 것을 특징으로 하는 액처리 장치.
- 용매와 약액을 혼합함으로써 생성되는 처리액을 피처리체에 공급하는 처리액 공급 방법에 있어서,공급로에 용매를 공급하는 용매 공급 공정과,공급로에 약액을 공급하여, 용매에 의해 희석된 약액을 생성하는 약액 공급 공정과,용매에 의해 희석된 약액의 도전율을 측정함으로써, 상기 약액 공급 공정에서 공급된 약액의 농도를 측정하는 측정 공정과,용매에 의해 희석된 약액에, 상기 약액과는 다른 추가 약액을 공급하여 처리액을 생성하는 추가 약액 공급 공정과,상기 처리액을 피처리체에 공급하는 기판 처리 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 처리액 공급 방법.
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