KR20190085101A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20190085101A
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슈이치 야스다
겐지 고바야시
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

제 1 및 제 2 공급액이 각각 흐르는 제 1 및 제 2 공급액 라인 (412, 422) 에 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 가 형성된다. 제 2 공급액에 있어서의 가스의 용존 농도는, 제 1 공급액보다 낮다. 제 1 및 제 2 공급액 라인에서는, 농도 측정부보다 상류측의 위치에 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 일단이 각각 접속된다. 제 1 및 제 2 분기 라인의 타단은, 혼합부 (57) 에 접속되고, 제 1 및 제 2 공급액을 혼합하여 처리액이 생성된다. 처리액 중의 가스의 용존 농도가 설정값이 되도록, 제 1 및 제 2 농도 측정부의 측정값에 기초하여 제 1 및 제 2 분기 라인의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 이로써, 농도 측정부에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 공급액이, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 것을 방지하면서, 처리액 중의 가스의 용존 농도가 설정값으로 양호한 정밀도로 조정된다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법
본 발명은, 처리액에 의해 기판을 처리하는 기술에 관한 것이다.
종래, 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」이라고 한다.) 의 제조 공정에서는, 기판 처리 장치를 사용하여 기판에 대하여 처리액에 의해 다양한 처리가 실시된다. 예를 들어, 표면 상에 레지스트의 패턴이 형성된 기판에 약액을 공급함으로써, 기판의 표면에 대하여 에칭 등의 처리가 실시된다. 또, 에칭 처리의 종료 후, 박리액에 의해 기판 상의 레지스트를 제거하거나, 세정액에 의해 기판을 세정하는 처리도 실시된다.
또한, 일본 특허공보 제4368188호 (문헌 1) 에서는, 처리조 내의 처리액에 기판을 침지하여 기판에 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다. 당해 장치에서는, 처리조로부터 오버플로한 처리액을 처리조에 순환 공급하는 경로 상에서, 처리액의 질소 가스 농도를 소정의 값으로 조정하는 조정부가 형성된다. 조정부에서는, 처리조로부터의 처리액이 흐르는 공급 경로가, 제 1 및 제 2 공급 경로의 2 계통으로 분기되고, 그 후, 양자가 합류하여 처리조에 접속된다. 제 1 공급 경로에는, 처리액에 질소 가스를 용해시키는 용해부와, 제 1 질소 농도계와, 제 1 처리액 밸브가 형성된다. 제 2 공급 경로에는, 처리액으로부터 질소 가스를 탈기시키는 탈기부와, 제 2 질소 농도계와, 제 2 처리액 밸브가 형성된다. 제 1 및 제 2 질소 농도계 등의 측정값에 기초하여, 제 1 및 제 2 처리액 밸브의 개폐를 제어함으로써, 목표로 하는 질소 가스 농도를 갖는 처리액이 얻어져, 처리조로 공급된다.
그런데, 처리액에 의한 기판의 처리에서는, 처리액 중의 용존 산소 (Dissolved Oxygen) 의 농도에 의해, 기판 상의 막의 에칭 레이트가 변동한다. 탱크에 저류 (貯溜) 되는 처리액에 대하여, 질소 가스의 버블링, 또는 주위 분위기의 감압 등을 실시함으로써, 처리액 중의 용존 산소 농도를 저하시키는 것은 가능하지만, 처리액 중의 용존 산소 농도를 임의의 설정값으로 양호한 정밀도로 조정하는 것은 곤란하다.
한편, 문헌 1 의 조정부에서는, 목표로 하는 질소 가스 농도를 갖는 처리액이 얻어지지만, 당해 처리액에는, 농도 측정부를 통과한 액이 포함되어 버린다. 농도 측정부를 통과한 액에는, 농도 측정부의 접액부 등에서 기인하는 파티클이나 금속 이온 등이 포함되는 경우가 있다. 농도 측정부에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 액이, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 것은 바람직하지 않다.
본 발명은, 처리액에 의해 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것으로, 농도 측정부에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 액이, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 것을 방지하면서, 처리액 중의 가스의 용존 농도를 설정값으로 양호한 정밀도로 조정하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 제 1 공급액이 연속적으로 흐르는 제 1 공급액 라인과, 상기 제 1 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 1 공급액 중의 소정의 가스의 용존 농도를 측정하는 제 1 농도 측정부와, 상기 제 1 공급액보다 상기 가스의 용존 농도가 낮은 제 2 공급액이 연속적으로 흐르는 제 2 공급액 라인과, 상기 제 2 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 2 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 제 2 농도 측정부와, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여, 상기 가스의 용존 농도가 조정된 처리액을 생성하는 처리액 조정부와, 상기 처리액을 기판에 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리부와, 제어부를 구비하고, 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 공급액 라인에 있어서 상기 제 1 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 1 공급액이 흐르는 제 1 분기 라인과, 상기 제 2 공급액 라인에 있어서 상기 제 2 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 2 공급액이 흐르는 제 2 분기 라인과, 상기 제 1 분기 라인 또는 상기 제 2 분기 라인에 형성되는 유량 조정부와, 상기 제 1 분기 라인의 타단, 및 상기 제 2 분기 라인의 타단이 접속되고, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합함으로써, 상기 처리액을 생성하는 혼합부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 설정값이 되도록, 상기 제 1 농도 측정부의 측정값 및 상기 제 2 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부를 제어한다.
본 발명에 의하면, 농도 측정부에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 공급액이, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 것을 방지하면서, 처리액 중의 가스의 용존 농도를 설정값으로 양호한 정밀도로 조정할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에서는, 상기 처리액 조정부가, 또 하나의 유량 조정부를 추가로 구비하고, 상기 유량 조정부가 상기 제 1 분기 라인을 흐르는 상기 제 1 공급액의 유량을 조정하고, 상기 또 하나의 유량 조정부가 상기 제 2 분기 라인을 흐르는 상기 제 2 공급액의 유량을 조정한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 기판 처리부가, 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판을 향하여 상기 처리액을 토출하는 노즐을 구비한다.
이 경우에, 바람직하게는, 상기 기판 처리부가, 다른 노즐을 추가로 구비하고, 상기 기판 처리 장치가, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 노즐용의 처리액을 생성하는 상기 다른 노즐용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 노즐용의 설정값이 되도록, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부를 제어하고, 상기 노즐이, 상기 처리액 조정부에 의해 생성된 상기 처리액을 상기 기판의 하나의 주면을 향하여 토출하고, 상기 다른 노즐이, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액을 상기 기판의 다른 주면을 향하여 토출한다.
본 발명의 또 다른 바람직한 형태에서는, 기판 처리 장치가, 다른 기판을 처리하는 다른 기판 처리부와, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 기판 처리부용의 처리액을 생성하는 상기 다른 기판 처리부용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고, 상기 제어부가, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 기판 처리부용의 설정값이 되도록, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부를 제어한다.
본 발명의 하나의 국면에서는, 기판 처리 장치가, 상기 제 1 공급액을 저류하고, 상기 제 1 공급액이 상기 가스에 노출되는 제 1 공급액 탱크와, 상기 제 2 공급액을 저류하고, 상기 제 2 공급액으로부터 상기 가스를 제거하는 제 2 공급액 탱크를 추가로 구비하고, 상기 제 1 공급액 라인이, 상기 제 1 공급액 탱크로부터 상기 제 1 공급액을 유입하여 상기 제 1 공급액 탱크로 되돌림으로써, 상기 제 1 공급액 탱크와 함께 제 1 순환 유로를 형성하고, 상기 제 1 순환 유로에 있어서, 상기 제 1 공급액의 흐름 방향에 있어서의 상기 제 1 농도 측정부로부터 상기 접속 위치까지의 사이에 필터가 형성되고, 상기 제 2 공급액 라인이, 상기 제 2 공급액 탱크로부터 상기 제 2 공급액을 유입하여 상기 제 2 공급액 탱크로 되돌림으로써, 상기 제 2 공급액 탱크와 함께 제 2 순환 유로를 형성하고, 상기 제 2 순환 유로에 있어서, 상기 제 2 공급액의 흐름 방향에 있어서의 상기 제 2 농도 측정부로부터 상기 접속 위치까지의 사이에 필터가 형성된다.
본 발명의 다른 국면에서는, 기판 처리 장치가, 제 3 공급액이 연속적으로 흐르는 제 3 공급액 라인과, 상기 제 3 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 3 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 제 3 농도 측정부를 추가로 구비하고, 상기 처리액 조정부가, 상기 제 3 공급액 라인에 있어서 상기 제 3 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 혼합부에 타단이 접속되고, 상기 제 3 공급액이 흐르는 제 3 분기 라인과, 상기 제 1 내지 제 3 분기 라인 중, 상기 유량 조정부와는 상이한 분기 라인에 형성되는 다른 유량 조정부를 추가로 구비하고, 상기 제 1 및 제 2 공급액이 순수이고, 상기 제 3 공급액이 순수 이외이고, 상기 혼합부에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 공급액이 혼합됨으로써, 순수로 희석된 상기 제 3 공급액이 상기 처리액으로서 생성되고, 상기 제어부가, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 설정값이 되도록, 상기 제 1 내지 제 3 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부 및 상기 다른 유량 조정부를 제어한다.
본 발명은, 기판 처리 장치에 있어서의 기판 처리 방법에 관한 것이기도 하다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 이 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 기판 처리 장치를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 공급액 캐비닛, 처리액 조정부 및 기판 처리부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3A 는, 기판 처리 장치에 있어서의 기판의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 3B 는, 처리액의 생성에 관련된 처리의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 2 개의 기판 처리부에 접속된 2 개의 처리액 조정부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5 는, 기판 처리 장치의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 를 나타내는 평면도이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 대략 원판상의 반도체 기판 (9) (이하, 간단히 「기판 (9)」이라고 한다.) 에 처리액을 공급하여 기판 (9) 을 처리하는 장치이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 기판 처리 유닛 (11) 과, 인덱서부 (12) 와, 공급액 캐비닛 (4) 과, 제어부 (10) 를 구비한다. 제어부 (10) 는, 기판 처리 장치 (1) 의 전체 제어를 담당한다. 기판 처리 유닛 (11) 은, 복수의 기판 처리부 (3) 와, 반송실 (21) 을 구비한다. 복수의 기판 처리부 (3) 는, 반송실 (21) 을 둘러싸도록 배치된다. 도 1 에서는, 4 개의 기판 처리부 (3) 를 도시하고 있지만, 상하 방향 (도 1 의 지면에 수직인 방향) 으로 복수의 기판 처리부 (3) 가 겹쳐 쌓여, 더욱 많은 기판 처리부 (3) 가 형성되어도 된다. 후술하는 바와 같이, 각 기판 처리부 (3) 에서는, 처리액을 기판 (9) 에 공급하여 기판 (9) 이 처리된다. 반송실 (21) 은, 도 1 의 횡방향으로 펼쳐지는 공간이고, 반송실 (21) 의 중앙에는, 기판 반송 로봇 (22) 이 형성된다. 기판 반송 로봇 (22) 은, 각 기판 처리부 (3) 에 대한 기판 (9) 의 반입, 및 기판 처리부 (3) 로부터의 기판 (9) 의 반출을 실시한다.
인덱서부 (12) 는, 횡방향으로 펼쳐지는 반송실 (21) 의 일방측의 단부 근방에 배치된다. 인덱서부 (12) 에는, 인덱서 로봇 (121) 이 형성된다. 인덱서부 (12) 의 기판 처리 유닛 (11) 과 반대측에는, 도시 생략한 카세트 재치부 (載置部) 가 형성된다. 카세트 재치부에서는, 복수의 카세트가 나란히 배치된다. 각 카세트에는, 복수의 기판 (9) 이 다단으로 적층되어 수용된다. 인덱서 로봇 (121) 은, 각 카세트에 대한 기판 (9) 의 반입, 및 카세트로부터의 기판 (9) 의 반출을 실시한다. 또, 인덱서 로봇 (121) 은, 기판 반송 로봇 (22) 과의 사이에서 기판 (9) 의 주고받음을 실시한다. 공급액 캐비닛 (4) 은, 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 를 갖는다. 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 는, 후술하는 처리액 조정부를 개재하여 각 기판 처리부 (3) 에 접속된다.
도 2 는, 공급액 캐비닛 (4), 처리액 조정부 (5a, 5b) 및 기판 처리부 (3) 의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리부 (3) 는, 기판 (9) 을 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이고, 기판 유지부 (33) 와, 상부 노즐 (31) 과, 하부 노즐 (32) 과, 컵 (34) 과, 챔버 (35) 를 구비한다. 기판 유지부 (33) 는, 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하는 원판상의 베이스부 (331) 를 갖는다. 베이스부 (331) 의 상면에는, 복수의 척 핀 (332) 이 형성된다. 복수의 척 핀 (332) 은, 중심축을 중심으로 하는 원주 상에 배치된다. 기판 유지부 (33) 가 기판 (9) 을 유지할 때에는, 복수의 척 핀 (332) 이, 기판 (9) 의 외주부에 가압된다. 이로써, 기판 (9) 이 베이스부 (331) 에 있어서 수평 자세로 유지된다. 베이스부 (331) 의 상면은, 기판 (9) 의 하면과 평행하고, 양자는 간극을 두고 서로 대향한다.
베이스부 (331) 의 하면의 중앙에는, 중심축을 중심으로 하는 샤프트부 (333) 가 장착된다. 도시 생략한 기판 회전 기구가 샤프트부 (333) 를 회전함으로써, 기판 유지부 (33) 와 함께 기판 (9) 이 중심축을 중심으로 회전한다. 베이스부 (331) 및 샤프트부 (333) 는 중공상이다. 베이스부 (331) 및 샤프트부 (333) 의 중공부에는, 상하 방향으로 연장되는 하부 노즐 (32) 이 형성된다. 후술하는 바와 같이, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 가 하부 노즐 (32) 에 접속되고, 당해 처리액 조정부 (5b) 로부터 하부 노즐 (32) 에 처리액이 공급된다. 당해 처리액은, 하부 노즐 (32) 의 상단면의 중앙에 형성된 토출구로부터 상방에 토출된다.
상부 노즐 (31) 은, 기판 (9) 의 상방에 배치되고, 상하 방향으로 연장된다. 후술하는 바와 같이, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 가 상부 노즐 (31) 에 접속되고, 당해 처리액 조정부 (5a) 로부터 상부 노즐 (31) 에 처리액이 공급된다. 당해 처리액은, 상부 노즐 (31) 의 하단면의 중앙에 형성된 토출구로부터 하방에 토출된다. 컵 (34) 은, 베이스부 (331) 의 주위를 둘러싸는 대략 통형상이다. 후술하는 기판 (9) 의 처리에서는, 회전하는 기판 (9) 으로부터 비산하는 처리액이 컵 (34) 의 내주면에 의해 받아져 회수된다. 챔버 (35) 는, 기판 유지부 (33), 상부 노즐 (31), 하부 노즐 (32) 및 컵 (34) 을 내부에 수용한다.
앞서 서술한 바와 같이, 공급액 캐비닛 (4) 은, 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 를 갖는다. 제 1 공급액 탱크 (41) 는 제 1 공급액을 저류하고, 제 2 공급액 탱크 (42) 는 제 2 공급액을 저류한다. 제 1 공급액 탱크 (41) 의 내부는, 대기 개방 라인 (411) 을 개재하여 외부와 접속된다. 즉, 제 1 공급액 탱크 (41) 의 내부는, 대기에 개방되어 있다. 제 1 공급액 탱크 (41) 내의 제 1 공급액은, 원칙적으로 상시 공기 중의 산소에 노출되고, 제 1 공급액에서는, 산소의 용존 농도, 즉, 용존 산소 농도가 비교적 높은 상태 (거의 포화 용존 산소 농도) 가 유지된다. 예를 들어, 제 1 공급액의 용존 산소 농도는 9000 ppb 이상이다.
제 2 공급액 탱크 (42) 에는, 질소 가스 라인 (421) 이 접속된다. 질소 가스 라인 (421) 의 일단은 질소 가스의 공급원에 접속되고, 타단은 제 2 공급액 탱크 (42) 의 제 2 공급액 중에 배치된다. 질소 가스 라인 (421) 의 당해 타단에는, 버블 발생용의 노즐이 형성된다. 질소 가스의 공급원이 질소 가스 라인 (421) 에 질소 가스를 공급함으로써, 제 2 공급액 탱크 (42) 의 제 2 공급액 중에 질소 가스의 버블이 발생하고 (버블링), 제 2 공급액 중의 질소 가스의 농도가 증대된다. 이로써, 제 2 공급액 중의 용존 산소가 제거되는, 즉, 제 2 공급액 중의 용존 산소가 탈기된다. 질소 가스의 버블링은, 원칙적으로 상시 실시되고, 제 2 공급액에서는, 용존 산소 농도가 비교적 낮은 상태가 유지된다. 예를 들어, 제 2 공급액의 용존 산소 농도는 50 ppb 이하이다. 또한, 제 2 공급액 탱크 (42) 에서는, 감압 등에 의해 제 2 공급액의 용존 산소 농도가 저감되어도 된다.
본 처리예에서는, 제 1 공급액 및 제 2 공급액은 동일한 종류의 액이고, 양자에서는, 용존 산소 농도가 상이하다. 즉, 제 2 공급액의 용존 산소 농도는, 제 1 공급액의 용존 산소 농도보다 낮다. 제 1 공급액 및 제 2 공급액은, 예를 들어 SC1 (암모니아 과산화수소수 혼합액), SC2 (염산 과산화수소수 혼합액), SPM (황산 과산화수소수 혼합액), 불산, 버퍼드 불산 (불산과 불화암모늄의 혼합액) 등이다. 또한, 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 에는, 도시 생략한 공급액 보충부도 접속되어 있고, 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 내의 공급액이 적어지면, 공급액이 제 1 및 제 2 공급액 탱크 (41, 42) 에 보충된다.
제 1 공급액 탱크 (41) 에는, 제 1 공급액 탱크 (41) 와 함께 제 1 순환 유로 (410) 를 형성하는 제 1 공급액 라인 (412) 이 접속된다. 즉, 제 1 공급액 라인 (412) 의 양단은 제 1 공급액 탱크 (41) 에 접속된다. 제 1 공급액 라인 (412) 에는, 펌프 (413) 가 형성된다. 펌프 (413) 를 구동함으로써, 제 1 공급액 탱크 (41) 로부터 제 1 공급액 라인 (412) 에 제 1 공급액이 유입된다. 제 1 공급액은, 제 1 공급액 라인 (412) 의 일단으로부터 타단으로 연속적으로 흘러, 제 1 공급액 탱크 (41) 로 되돌려진다. 이와 같이, 제 1 공급액은, 제 1 순환 유로 (410) 를 순환한다. 제 1 순환 유로 (410) 에 있어서의 제 1 공급액의 순환은, 원칙적으로 상시 실시된다.
제 1 공급액 라인 (412) 에는, 필터 (414) 및 제 1 농도 측정부 (415) 가 추가로 형성된다. 제 1 공급액 라인 (412) 에서는, 제 1 공급액의 흐름 방향, 즉 상기 일단으로부터 타단을 향하여 순서대로 필터 (414) 및 제 1 농도 측정부 (415) 가 배치된다. 필터 (414) 는, 제 1 공급액에 포함되는 파티클을 제거한다. 필터 (414) 는, 제 1 공급액에 포함되는 미량인 금속 (금속 이온 등) 의 제거도 가능하다. 제 1 농도 측정부 (415) 는, 제 1 공급액 라인 (412) 에 인라인으로 형성되고, 제 1 공급액 라인 (412) 내를 흐르는 제 1 공급액에 접하는 접액부를 갖는다. 제 1 농도 측정부 (415) 는, 제 1 공급액 중의 용존 산소 농도를 측정한다. 제 1 농도 측정부 (415) 에 의한 측정값은, 소정 시간마다 제어부 (10) 에 출력된다. 또한, 제 1 순환 유로 (410) 에 있어서 히터 등이 형성되어, 제 1 공급액의 온도가 조정되어도 된다 (후술하는 제 2 순환 유로 (420) 에 있어서 동일).
제 1 공급액 탱크 (41) 의 제 1 공급액 라인 (412) 과 동일하게, 제 2 공급액 탱크 (42) 에도 제 2 공급액 라인 (422) 이 접속된다. 제 2 공급액 라인 (422) 은, 제 2 공급액 탱크 (42) 와 함께 제 2 순환 유로 (420) 를 형성한다. 제 2 공급액 라인 (422) 에 형성되는 펌프 (423) 를 구동함으로써, 제 2 공급액 탱크 (42) 로부터 제 2 공급액 라인 (422) 에 제 2 공급액이 유입된다. 제 2 공급액은, 제 2 공급액 라인 (422) 의 일단으로부터 타단으로 연속적으로 흘러, 제 2 공급액 탱크 (42) 로 되돌려진다. 이와 같이, 제 2 공급액은, 제 2 순환 유로 (420) 를 순환한다. 제 2 순환 유로 (420) 에 있어서의 제 2 공급액의 순환은, 원칙적으로 상시 실시된다.
제 2 공급액 라인 (422) 에서는, 제 2 공급액의 흐름 방향, 즉 상기 일단으로부터 타단을 향하여 순서대로 필터 (424) 및 제 2 농도 측정부 (425) 가 배치된다. 필터 (424) 는, 필터 (414) 와 동일하게, 제 2 공급액에 포함되는 파티클이나 미량인 금속 (금속 이온 등) 을 제거한다. 제 2 농도 측정부 (425) 는, 제 2 공급액 라인 (422) 에 인라인으로 형성되고, 제 2 공급액 라인 (422) 내를 흐르는 제 2 공급액에 접하는 접액부를 갖는다. 제 2 농도 측정부 (425) 는, 제 2 공급액 중의 용존 산소 농도를 측정한다. 제 2 농도 측정부 (425) 에 의한 측정값은, 소정 시간마다 제어부 (10) 에 출력된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 와, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 를 추가로 구비한다. 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 는, 제 1 분기 라인 (51) 과, 제 2 분기 라인 (52) 과, 순수 도입 라인 (53) 과, 액 회수 라인 (54) 과, 배액 라인 (55) 과, 노즐 송액 라인 (56) 과, 혼합부 (57) 를 구비한다. 제 1 분기 라인 (51) 의 일단은, 제 1 공급액 라인 (412) 에 있어서의 필터 (414) 와 제 1 농도 측정부 (415) 사이의 접속 위치 (P1a) 에 접속된다. 앞서 서술한 바와 같이, 제 1 공급액 라인 (412) 에서는, 필터 (414) 측으로부터 제 1 농도 측정부 (415) 를 향하여 제 1 공급액이 흐르기 때문에, 접속 위치 (P1a) 는, 제 1 공급액 라인 (412) 에 있어서 제 1 농도 측정부 (415) 보다 상류측의 위치이다. 제 1 분기 라인 (51) 의 타단은, 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 1 공급액 라인 (412) 을 흐르는 제 1 공급액의 일부가, 제 1 분기 라인 (51) 에 유입되고, 혼합부 (57) 에 공급된다. 제 1 분기 라인 (51) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 유량 조정부 (58) 는, 유량계 (581) 와, 유량 조정 밸브 (582) 를 구비한다. 유량 조정부 (58) 에서는, 유량계 (581) 의 출력값에 기초하여 유량 조정 밸브 (582) 의 개도가 제어되고, 제 1 분기 라인 (51) 을 흐르는 제 1 공급액의 유량이 조정된다.
제 2 분기 라인 (52) 의 일단은, 제 2 공급액 라인 (422) 에 있어서의 필터 (424) 와 제 2 농도 측정부 (425) 사이의 접속 위치 (P2a) 에 접속된다. 접속 위치 (P2a) 는, 제 2 공급액 라인 (422) 에 있어서 제 2 농도 측정부 (425) 보다 상류측의 위치이다. 제 2 분기 라인 (52) 의 타단은, 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 2 공급액 라인 (422) 을 흐르는 제 2 공급액의 일부가, 제 2 분기 라인 (52) 에 유입되고, 혼합부 (57) 에 공급된다. 제 2 분기 라인 (52) 에는, 제 1 분기 라인 (51) 과 동일하게 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 유량 조정부 (58) 에 의해, 제 2 분기 라인 (52) 을 흐르는 제 2 공급액의 유량이 조정된다. 순수 도입 라인 (53) 은, 순수 공급부 (531) 와 혼합부 (57) 를 접속한다. 순수 도입 라인 (53) 에도 제 1 분기 라인 (51) 과 동일하게 유량 조정부 (58) 가 형성되고, 순수 도입 라인 (53) 을 흐르는 순수 (DIW : Deionized Water) 의 유량이 조정된다.
액 회수 라인 (54) 은, 혼합부 (57) 와 액 회수부 (541) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 은, 혼합부 (57) 와 배액부 (551) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 에는, 이젝터 (552) 가 형성된다. 이젝터 (552) 를 구동함으로써, 혼합부 (57) 에 있어서의 후술하는 혼합 본체 (570) 내의 액이, 배액 라인 (55) 을 개재하여 배액부 (551) 로 배출된다. 노즐 송액 라인 (56) 은, 혼합부 (57) 와 상부 노즐 (31) 을 접속한다.
혼합부 (57) 는, 예를 들어 다련 (多連) 밸브 장치 (믹싱 밸브) 이고, 혼합 본체 (570) 와, 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 구비한다. 혼합 본체 (570) 는, 액 혼합용의 내부 공간을 갖는다. 상기 제 1 분기 라인 (51), 제 2 분기 라인 (52), 순수 도입 라인 (53), 액 회수 라인 (54), 배액 라인 (55) 및 노즐 송액 라인 (56) 은, 각각 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 개재하여 혼합 본체 (570) 의 내부 공간에 접속된다. 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 의 개폐는, 제어부 (10) 에 의해 제어된다. 혼합 본체 (570) 의 내부 공간은, 다른 개폐 밸브를 개재하여 다른 구성에 접속되어도 된다.
하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 는, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 는, 제 1 분기 라인 (51) 과, 제 2 분기 라인 (52) 과, 순수 도입 라인 (53) 과, 액 회수 라인 (54) 과, 배액 라인 (55) 과, 노즐 송액 라인 (56) 과, 혼합부 (57) 를 구비한다. 제 1 분기 라인 (51) 의 일단은, 제 1 공급액 라인 (412) 에 있어서의 필터 (414) 와 제 1 농도 측정부 (415) 사이의 접속 위치 (P1b) 에 접속되고, 타단은 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 1 분기 라인 (51) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 제 2 분기 라인 (52) 의 일단은, 제 2 공급액 라인 (422) 에 있어서의 필터 (424) 와 제 2 농도 측정부 (425) 사이의 접속 위치 (P2b) 에 접속되고, 타단은 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 2 분기 라인 (52) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 순수 도입 라인 (53) 은, 순수 공급부 (531) 와 혼합부 (57) 를 접속한다. 순수 도입 라인 (53) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다.
액 회수 라인 (54) 은, 혼합부 (57) 와 액 회수부 (541) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 은, 혼합부 (57) 와 배액부 (551) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 에는, 이젝터 (552) 가 형성된다. 노즐 송액 라인 (56) 은, 혼합부 (57) 와 하부 노즐 (32) 을 접속한다. 혼합부 (57) 는, 혼합 본체 (570) 와, 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 구비한다. 상기 제 1 분기 라인 (51), 제 2 분기 라인 (52), 순수 도입 라인 (53), 액 회수 라인 (54), 배액 라인 (55) 및 노즐 송액 라인 (56) 은, 각각 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 개재하여 혼합 본체 (570) 의 내부 공간에 접속된다.
도 3A 는, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리의 흐름을 나타내는 도면이다. 이하의 설명에서는, 하나의 기판 처리부 (3) 에 주목하여 기판 (9) 의 처리를 설명한다. 도 3A 의 처리는, 복수의 기판 (9) 에 대하여 순차 반복된다.
기판 처리부 (3) 에서는, 기판 반송 로봇 (22) (도 1 참조) 에 의해 챔버 (35) 내에 기판 (9) 이 반송되고, 기판 유지부 (33) 에 의해 유지된다 (스텝 S11). 기판 (9) 은, 기판 회전 기구에 의해 소정의 액 처리 속도로 회전된다. 이 때, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a), 및 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 에서는, 혼합부 (57) 의 모든 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 가 닫혀 있다.
계속해서, 각 처리액 조정부 (5a, 5b) 에 있어서, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (571, 572) 가 열린다. 이로써, 혼합 본체 (570) 의 내부 공간에 제 1 공급액 및 제 2 공급액이 공급되고, 당해 내부 공간에 있어서 제 1 공급액과 제 2 공급액의 혼합액인 처리액이 생성된다. 처리액의 생성에 병행하여, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a), 및 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 에서는, 용존 농도 조정 동작이 개시된다 (스텝 S12).
기판 처리 장치 (1) 에서는, 상부 노즐 (31) 로부터 토출되는 처리액에 대해, 용존 산소 (Dissolved Oxygen) 의 원하는 농도값이, DO 설정값으로서 미리 설정되어 있다. DO 설정값은, 제 1 공급액 라인 (412) 을 흐르는 제 1 공급액의 용존 산소 농도와, 제 2 공급액을 흐르는 제 2 공급액의 용존 산소 농도 사이의 값이다. 또, 상부 노즐 (31) 로부터 토출되어야 하는 처리액의 유량도, 유량 설정값으로서 미리 설정되어 있다. 용존 농도 조정 동작에서는, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 에 있어서, 혼합 본체 (570) (의 내부 공간) 내의 처리액에 있어서의 용존 산소 농도가 DO 설정값이 되고, 후술하는 처리액의 토출시에 혼합 본체 (570) 로부터 배출되는 처리액의 유량이 유량 설정값이 되도록, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어부 (10) 에 의해 제어된다.
제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 의 제어는, 제 1 농도 측정부 (415) 의 측정값 및 제 2 농도 측정부 (425) 의 측정값에 기초하여 실시된다. 예를 들어, 제 1 농도 측정부 (415) 의 측정값을 C1, 제 2 농도 측정부 (425) 의 측정값을 C2, 상부 노즐 (31) 용의 DO 설정값을 C, 유량 설정값을 V 로 하면, 제 1 분기 라인 (51) 을 흐르는 제 1 공급액의 유량 X1, 및 제 2 분기 라인 (52) 을 흐르는 제 2 공급액의 유량 X2 가 (C1·X1 ＋ C2·X2 = C·V) 를 만족하도록, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다.
여기서, 상부 노즐 (31) 용의 처리액의 생성에만 주목하면, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 도 3B 에 나타내는 바와 같이, 제 1 농도 측정부 (415) 에 의한 제 1 공급액 중의 용존 산소 농도의 측정 (스텝 S121), 제 2 농도 측정부 (425) 에 의한 제 2 공급액 중의 용존 산소 농도의 측정 (스텝 S122), 혼합부 (57) 에 있어서의 제 1 공급액과 제 2 공급액의 혼합에 의한 처리액의 생성 (스텝 S123), 그리고 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 의 측정값에 기초하는 유량 조정부 (58) 의 제어 (스텝 S124) 가, 서로 병행해서 반복 실시된다. 또한, 도 3B 중에 파선의 사각형으로 나타내는 처리 (스텝 S122a) 는, 후술하는 도 5 의 기판 처리 장치 (1) 에 있어서 실시된다.
동일하게, 하부 노즐 (32) 로부터 토출되는 처리액에 대해, 용존 산소의 원하는 농도값이, 다른 DO 설정값으로서 미리 설정되어 있다. 또, 하부 노즐 (32) 로부터 토출되어야 하는 처리액의 유량도, 다른 유량 설정값으로서 미리 설정되어 있다. 제어부 (10) 에서는, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 에 있어서, 혼합 본체 (570) 내의 처리액에 있어서의 용존 산소 농도가 당해 다른 DO 설정값이 되고, 혼합 본체 (570) 로부터 배출되는 처리액의 유량이 당해 다른 유량 설정값이 되도록, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 의 제어는, 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 의 측정값에 기초하여 실시된다. 하부 노즐 (32) 용의 처리액의 생성에 있어서도, 상부 노즐 (31) 용의 처리액의 생성과 동일하게, 도 3B 의 처리가 실시된다.
각 처리액 조정부 (5a, 5b) 에서는, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (574) 도 열린다. 이로써, 혼합 본체 (570) 내의 처리액이, 액 회수 라인 (54) 을 개재하여 액 회수부 (541) 에 배출된다 (이른바, 프리디스펜스). 즉, 액 회수부 (541) 에 의해 혼합 본체 (570) 내의 처리액을 회수하는 처리액 회수 처리가 실시된다 (스텝 S13). 처리액 회수 처리가 실시되고 있는 동안에, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 에서는, 혼합 본체 (570) 내의 처리액의 용존 산소 농도가 상부 노즐 (31) 용의 DO 설정값 근방에서 안정된다. 또, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 에서는, 혼합 본체 (570) 내의 처리액의 용존 산소 농도가 하부 노즐 (32) 용의 DO 설정값 근방에서 안정된다. 액 회수부 (541) 에서 회수된 처리액은, 예를 들어 필터 처리 등을 실시한 후, 재이용된다.
처리액 회수 처리의 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (574) 가 닫힘과 함께, 개폐 밸브 (576) 가 열린다. 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 에서는, 혼합 본체 (570) 내의 처리액이 노즐 송액 라인 (56) 을 개재하여 상부 노즐 (31) 에 유도되고, 기판 (9) 의 상면의 중앙부를 향하여 토출된다 (스텝 S14). 이로써, 용존 산소 농도가 상부 노즐 (31) 용의 DO 설정값으로 조정된 처리액이, 기판 (9) 의 상면에, 상부 노즐 (31) 용의 유량 설정값의 유량으로 연속적으로 공급된다. 동일하게, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 에서는, 혼합 본체 (570) 내의 처리액이 노즐 송액 라인 (56) 을 개재하여 하부 노즐 (32) 에 유도되고, 기판 (9) 의 하면의 중앙부를 향하여 토출된다. 이로써, 용존 산소 농도가 하부 노즐 (32) 용의 DO 설정값으로 조정된 처리액이, 기판 (9) 의 하면에, 하부 노즐 (32) 용의 유량 설정값의 유량으로 연속적으로 공급된다.
처리액은, 기판 (9) 의 회전에 의해 상면 및 하면의 외주부로 확산된다. 이로써, 기판 (9) 의 상면에 대하여, 상부 노즐 (31) 용의 처리액에 의한 처리가 실시되고, 기판 (9) 의 하면에 대하여, 하부 노즐 (32) 용의 처리액에 의한 처리가 실시된다. 기판 (9) 의 외주 가장자리로부터 비산하는 처리액은, 컵 (34) 에서 받아져 회수된다. 컵 (34) 에서 회수된 처리액이 재이용되어도 된다.
처리액의 공급 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 각 처리액 조정부 (5a, 5b) 에 있어서 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (571, 572) 가 닫히고, 상부 노즐 (31) 및 하부 노즐 (32) 로부터의 처리액의 토출이 정지된다. 또, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 의 제어, 즉, 용존 농도 조정 동작이 정지된다 (스텝 S15).
계속해서, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (573) 가 열림으로써, 순수 공급부 (531) 로부터 순수 도입 라인 (53) 을 개재하여 혼합 본체 (570) 내에 순수가 도입된다. 혼합 본체 (570) 내의 순수는, 노즐 송액 라인 (56) 을 개재하여 상부 노즐 (31) 및 하부 노즐 (32) 에 유도되고, 기판 (9) 의 상면 및 하면의 중앙부를 향하여 토출된다. 이와 같이, 기판 (9) 의 상면 및 하면에 순수를 연속적으로 공급함으로써, 기판 (9) 에 대하여 린스 처리가 실시된다 (스텝 S16). 회전하는 기판 (9) 의 외주 가장자리로부터 비산하는 순수는, 컵 (34) 에서 받아져 회수된다.
순수의 공급 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 각 처리액 조정부 (5a, 5b) 에서는, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (573) 가 닫히고, 상부 노즐 (31) 및 하부 노즐 (32) 로부터의 순수의 토출이 정지된다. 또, 개폐 밸브 (575) 가 열림과 함께, 이젝터 (552) 의 구동이 개시된다. 이로써, 혼합 본체 (570) 내의 순수가 배액 라인 (55) 내에 흡인되어 (석백되어), 배액부 (551) 로 배출된다. 즉, 혼합 본체 (570) 내의 순수를 배출하는 순수 배출 처리가 실시된다 (스텝 S17). 혼합 본체 (570) 내의 순수를 배제함으로써, 다음 기판 (9) 에 대한 처리에 있어서 혼합 본체 (570) 내에서 순수와 처리액이 섞이는 것이 억제된다. 순수 배출 처리에서는, 노즐 송액 라인 (56) 내에 잔류하는 순수도 어느 정도 배제된다. 이젝터 (552) 의 구동 개시로부터 소정 시간이 경과하면, 개폐 밸브 (575, 576) 가 닫힘과 함께, 이젝터 (552) 의 구동도 정지된다.
기판 처리부 (3) 에서는, 순수 배출 처리에 병행하여, 기판 (9) 의 회전수가 액 처리 속도보다 큰 건조 속도까지 올려진다. 이로써, 기판 (9) 상의 순수를 제거하는 건조 처리가 실시된다 (스텝 S18). 건조 처리의 개시로부터 소정 시간 경과하면, 기판 (9) 의 회전이 정지한다. 기판 처리부 (3) 에서는, IPA 공급부가 별도 형성되고, 건조 처리 전에, 기판 (9) 상의 순수가 IPA 로 치환되어도 된다. 건조 처리 후, 기판 (9) 은 기판 반송 로봇 (22) 에 의해 챔버 (35) 로부터 반출된다 (스텝 S19). 기판 처리부 (3) 에서는, 복수의 기판 (9) 에 대하여 상기 스텝 S11 ∼ S19 의 처리가 순차 반복된다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 공급액이 연속적으로 흐르는 제 1 공급액 라인 (412) 에 제 1 농도 측정부 (415) 가 형성되고, 제 2 공급액이 연속적으로 흐르는 제 2 공급액 라인 (422) 에 제 2 농도 측정부 (425) 가 형성된다. 제 1 공급액 라인 (412) 에는, 제 1 분기 라인 (51) 의 일단이 접속되고, 제 2 공급액 라인 (422) 에는, 제 2 분기 라인 (52) 의 일단이 접속된다. 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 타단은, 혼합부 (57) 에 접속되고, 제 1 공급액과 제 2 공급액을 혼합함으로써 처리액이 생성된다. 제어부 (10) 에서는, 처리액 중의 용존 산소 농도가 DO 설정값이 되도록, 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 의 측정값에 기초하여 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 이로써, 기판 (9) 에 공급되는 처리액 중의 용존 산소 농도를 DO 설정값으로 양호한 정밀도로 조정할 수 있다.
또, 제 1 및 제 2 공급액 라인 (412, 422) 을 흐르는 제 1 및 제 2 공급액의 용존 산소 농도가 변동하는 경우에도, 처리액을 양호한 응답성으로 (신속하게) DO 설정값으로 조정할 수 있다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 마다 DO 설정값을 변경하거나, 또는 하나의 기판 (9) 에 대한 처리액의 공급 중에 DO 설정값을 변경하는 것도 용이하게 가능해진다.
그런데, 농도 측정부를 통과한 액에는, 농도 측정부의 접액부 등에서 기인하는 파티클이나 금속 이온 등이 포함되는 경우가 있고, 농도 측정부에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 공급액이, 기판에 공급되는 처리액에 포함되는 것은 바람직하지 않다. 이것에 대해, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 공급액 라인 (412) 에 있어서, 제 1 농도 측정부 (415) 보다 상류측의 접속 위치 (P1a, P1b) 에 제 1 분기 라인 (51) 이 접속되고, 제 2 공급액 라인 (422) 에 있어서, 제 2 농도 측정부 (425) 보다 상류측의 접속 위치 (P2a, P2b) 에 제 2 분기 라인 (52) 이 접속된다. 이로써, 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 제 1 및 제 2 공급액이, 기판 (9) 에 공급되는 처리액에 포함되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과, 처리액에 의한 기판 (9) 의 오염을 방지할 수 있다.
또, 제 1 순환 유로 (410) 에 있어서 제 1 공급액의 흐름 방향에 있어서의 제 1 농도 측정부 (415) 로부터 접속 위치 (P1a, P1b) 까지의 사이에 필터 (414) 가 형성된다. 또, 제 2 순환 유로 (420) 에 있어서 제 2 공급액의 흐름 방향에 있어서의 제 2 농도 측정부 (425) 로부터 접속 위치 (P2a, P2b) 까지의 사이에 필터 (424) 가 형성된다. 이로써, 제 1 및 제 2 농도 측정부 (415, 425) 를 통과한 제 1 및 제 2 공급액 중의 파티클 등이, 필터 (414, 424) 에 의해 적절히 제거되어, 기판 (9) 에 공급되는 처리액에 포함되는 것이 방지된다.
여기서, 각 분기 라인 (51, 52) 에 있어서 파티클 등을 제거하는 필터를 형성하는 것도 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 제 1 공급액 라인 (412) 및 제 2 공급액 라인 (422) 에 접속되는 모든 분기 라인 (51, 52) 에 대하여 필터가 필요해져, 기판 처리 장치의 제조 비용이 증대되어 버린다. 또, 필터는 교환이나 세정 등이 필요하기 때문에, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 메인터넌스의 용이성의 관점에 있어서도, 필터의 개수는 적은 것이 바람직하다. 바꾸어 말하면, 제 1 및 제 2 공급액 라인 (412, 422) 에 필터 (414, 424) 를 형성하는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 처리 장치의 제조 비용을 삭감함과 함께, 메인터넌스의 용이성을 향상시킬 수 있다.
앞서 서술한 바와 같이, 도 3A 의 처리는, 복수의 기판 (9) 에 대하여 반복되기 때문에, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 에서는, 직전의 기판 (9) 에 대한 처리에 있어서 제 1 및 제 2 공급액 라인 (412, 422) 으로부터 유입된 제 1 및 제 2 공급액이 체류하고 있다. 체류하고 있는 제 1 및 제 2 공급액에서는, 용존 산소 농도가 변화하고 있는 경우가 있고, 이 경우, 혼합부 (57) 의 개폐 밸브 (571, 572) 를 연 직후에, 처리액의 용존 산소 농도를 양호한 정밀도로 조정할 수 없다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 에 처리액을 공급하기 전에, 혼합 본체 (570) 내의 처리액을 회수하는 처리액 회수 처리를 실시함으로써, 이와 같은 처리액이, 기판 (9) 의 처리에 이용되는 것을 방지할 수 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 가, 서로 동일한 구조인 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a) 와, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (5b) 를 구비한다. 제어부 (10) 에서는, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 중의 용존 산소 농도가 상부 노즐 (31) 용의 DO 설정값이 되도록, 처리액 조정부 (5a) 에 있어서의 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 또, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 중의 용존 산소 농도가 하부 노즐 (32) 용의 DO 설정값이 되도록, 처리액 조정부 (5b) 에 있어서의 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 그리고, 처리액 조정부 (5a) 에 의해 생성된 상부 노즐 (31) 용의 처리액이, 상부 노즐 (31) 에 의해 기판 (9) 의 상면을 향하여 토출되고, 처리액 조정부 (5b) 에 의해 생성된 하부 노즐 (32) 용의 처리액이, 하부 노즐 (32) 에 의해 기판 (9) 의 하면을 향하여 토출된다. 이로써, 용존 산소 농도가 개별적으로 양호한 정밀도로 조정된 상부 노즐 (31) 용의 처리액 및 하부 노즐 (32) 용의 처리액을, 기판 (9) 의 양면에 각각 부여할 수 있어, 기판 (9) 의 양면을 적절히 처리할 수 있다. 또, 양 처리액 조정부 (5a, 5b) 가 동일한 구조를 가짐으로써, 기판 처리 장치 (1) 의 설계를 용이하게 실시할 수 있다.
상기에서는, 하나의 기판 처리부 (3) 에 주목한 기판 (9) 의 처리에 대해 설명했지만, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 다른 기판 처리부용의 처리액 조정부도 형성된다. 도 4 는, 공급액 캐비닛 (4), 처리액 조정부 (5a, 5c) 및 2 개의 기판 처리부 (3, 3A) 의 구성을 나타내는 도면이다. 공급액 캐비닛 (4), 처리액 조정부 (5a), 및 처리액 조정부 (5a) 가 접속된 기판 처리부 (3) 는, 도 2 의 공급액 캐비닛 (4), 처리액 조정부 (5a) 및 기판 처리부 (3) 와 동일하다.
타방의 기판 처리부 (3A) 는, 기판 처리부 (3) 와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 기판 처리부 (3A) 는, 기판 처리부 (3) 의 상부 노즐 (31), 하부 노즐 (32), 기판 유지부 (33), 컵 (34) 및 챔버 (35) 와 동일한 구조의 상부 노즐 (31), 하부 노즐 (32), 기판 유지부 (33), 컵 (34) 및 챔버 (35) 를 구비한다. 기판 처리부 (3A) 는, 예를 들어, 기판 처리부 (3) 에서 처리되는 기판 (9) 과는 상이한 다른 기판 (9) 의 처리에 사용된다. 기판 처리부 (3A) 의 상부 노즐 (31) 에는 처리액 조정부 (5c) 가 접속되고, 하부 노즐 (32) 에는 도시 생략한 처리액 조정부가 접속된다. 이하의 설명에서는, 기판 처리부 (3, 3A) 의 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (5a, 5c) 에 주목하지만, 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부도 동일하다.
기판 처리부 (3A) 용의 처리액 조정부 (5c) 는, 기판 처리부 (3) 용의 처리액 조정부 (5a) 와 동일한 구조를 갖는다. 즉, 처리액 조정부 (5c) 는, 제 1 분기 라인 (51) 과, 제 2 분기 라인 (52) 과, 순수 도입 라인 (53) 과, 액 회수 라인 (54) 과, 배액 라인 (55) 과, 노즐 송액 라인 (56) 과, 혼합부 (57) 를 구비한다. 제 1 분기 라인 (51) 의 일단은, 제 1 공급액 라인 (412) 에 있어서의 필터 (414) 와 제 1 농도 측정부 (415) 사이의 접속 위치 (P1c) 에 접속되고, 타단은 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 1 분기 라인 (51) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 제 2 분기 라인 (52) 의 일단은, 제 2 공급액 라인 (422) 에 있어서의 필터 (424) 와 제 2 농도 측정부 (425) 사이의 접속 위치 (P2c) 에 접속되고, 타단은 혼합부 (57) 에 접속된다. 제 2 분기 라인 (52) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다. 순수 도입 라인 (53) 은, 순수 공급부 (531) 와 혼합부 (57) 를 접속한다. 순수 도입 라인 (53) 에는, 유량 조정부 (58) 가 형성된다.
액 회수 라인 (54) 은, 혼합부 (57) 와 액 회수부 (541) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 은, 혼합부 (57) 와 배액부 (551) 를 접속한다. 배액 라인 (55) 에는, 이젝터 (552) 가 형성된다. 노즐 송액 라인 (56) 은, 혼합부 (57) 와 기판 처리부 (3A) 의 상부 노즐 (31) 을 접속한다. 혼합부 (57) 는, 혼합 본체 (570) 와, 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 구비한다. 상기 제 1 분기 라인 (51), 제 2 분기 라인 (52), 순수 도입 라인 (53), 액 회수 라인 (54), 배액 라인 (55) 및 노즐 송액 라인 (56) 은, 각각 복수의 개폐 밸브 (571 ∼ 576) 를 개재하여 혼합 본체 (570) 의 내부 공간에 접속된다. 기판 처리부 (3) 용의 처리액 조정부 (5a) 와 동일하게, 기판 처리부 (3A) 용의 처리액 조정부 (5c) 에서는, 혼합부 (57) 에 있어서 제 1 공급액과 제 2 공급액을 혼합함으로써, 기판 처리부 (3A) 용의 처리액이 생성된다.
기판 처리 장치 (1) 의 제어부 (10) 에서는, 기판 처리부 (3) 용의 처리액 중의 용존 산소 농도가 기판 처리부 (3) 용의 DO 설정값이 되도록, 처리액 조정부 (5a) 에 있어서의 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 실제로는, 혼합 본체 (570) 로부터 배출되는 처리액의 유량도 유량 설정값에 맞춰진다 (처리액 조정부 (5c) 에 있어서 동일). 또, 기판 처리부 (3A) 용의 처리액 중의 용존 산소 농도가 기판 처리부 (3A) 용의 DO 설정값이 되도록, 처리액 조정부 (5c) 에 있어서의 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 유량 조정부 (58) 가 제어된다. 그리고, 처리액 조정부 (5a) 에 의해 생성된 처리액이, 기판 처리부 (3) 에 있어서 기판 (9) 에 공급되고, 처리액 조정부 (5c) 에 의해 생성된 처리액이, 기판 처리부 (3A) 에 있어서 기판 (9) 에 공급된다. 이로써, 용존 산소 농도가 개별적으로 양호한 정밀도로 조정된 기판 처리부 (3) 용의 처리액 및 기판 처리부 (3A) 용의 처리액을, 상이한 기판 (9) 에 각각 부여할 수 있어, 이들 기판 (9) 을 적절히 처리할 수 있다. 또, 양 처리액 조정부 (5a, 5c) 가 동일한 구조를 가짐으로써, 기판 처리 장치 (1) 의 설계를 용이하게 실시할 수 있다. 또한, 기판 처리부 (3) 에 있어서 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 생성, 및 기판 처리부 (3A) 에 있어서 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 생성에 대해서도, 도 3B 의 처리가 실시된다.
도 5 는, 기판 처리 장치 (1) 의 다른 예를 나타내는 도면이고, 공급액 캐비닛 (6), 처리액 조정부 (7a, 7b) 및 기판 처리부 (3) 의 구성을 나타내고 있다. 도 5 의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 공급액 캐비닛 (6) 및 처리액 조정부 (7a, 7b) 의 구성이, 도 2 의 공급액 캐비닛 (4) 및 처리액 조정부 (5a, 5b) 와 상이하다. 다른 구성은 도 2 와 동일하고, 동일한 구성에 동일한 부호를 붙인다.
공급액 캐비닛 (6) 은, 제 3 공급액 탱크 (63) 를 갖는다. 제 3 공급액 탱크 (63) 는 제 3 공급액을 저류한다. 제 3 공급액은, 순수 이외의 액이며, 예를 들어 약액이다. 제 3 공급액 탱크 (63) 에는, 도 2 의 제 2 공급액 탱크 (42) 와 동일한 구성이 형성된다. 구체적으로는, 제 3 공급액 탱크 (63) 에는, 질소 가스 라인 (631) 이 접속된다. 질소 가스의 버블링에 의해, 제 3 공급액 중의 용존 산소가 제거되는, 즉, 제 3 공급액 중의 용존 산소가 탈기된다. 질소 가스의 버블링은, 원칙적으로 상시 실시되고, 제 3 공급액에서는, 용존 산소 농도가 비교적 낮은 상태가 유지된다. 예를 들어, 제 3 공급액의 용존 산소 농도는 50 ppb 이하이다.
제 3 공급액 탱크 (63) 에는, 제 3 공급액 라인 (632) 이 접속된다. 제 3 공급액 라인 (632) 은, 제 3 공급액 탱크 (63) 와 함께 순환 유로 (630) 를 형성한다. 제 3 공급액 라인 (632) 에 형성되는 펌프 (633) 를 구동함으로써, 제 3 공급액 탱크 (63) 로부터 제 3 공급액 라인 (632) 에 제 3 공급액이 유입된다. 제 3 공급액은, 제 3 공급액 라인 (632) 의 일단으로부터 타단으로 연속적으로 흘러, 제 3 공급액 탱크 (63) 로 되돌려진다. 이와 같이, 제 3 공급액은, 제 3 순환 유로 (630) 를 순환한다. 제 3 순환 유로 (630) 에 있어서의 제 3 공급액의 순환은, 원칙적으로 상시 실시된다. 또, 제 3 공급액 라인 (632) 에서는, 제 3 공급액의 흐름 방향으로 순서대로 필터 (634) 및 제 3 농도 측정부 (635) 가 배치된다. 필터 (634) 는, 제 3 공급액에 포함되는 파티클이나 미량인 금속 (금속 이온 등) 을 제거한다. 제 3 농도 측정부 (635) 는, 제 3 공급액 라인 (632) 에 인라인으로 형성되고, 제 3 공급액 중의 용존 산소 농도를 측정한다.
공급액 캐비닛 (6) 은, 제 1 공급액 라인 (612) 과, 제 2 공급액 라인 (622) 을 추가로 구비한다. 제 1 공급액 라인 (612) 은, 외부의 미탈기 순수 공급부 (81) 에 접속되고, 제 2 공급액 라인 (622) 은, 외부의 탈기가 끝난 순수 공급부 (82) 에 접속된다. 미탈기 순수 공급부 (81) 및 탈기가 끝난 순수 공급부 (82) 는, 예를 들어, 기판 처리 장치 (1) 가 설치되는 공장에 형성되는 설비이다. 미탈기 순수 공급부 (81) 는, 생성된 순수를, 공장 내의 각 장치에 그대로의 상태로 공급 가능하도록, 공장 내에 형성된 순환 라인에 순수 (이하, 「미탈기 순수」라고 한다.) 를 연속적으로 흘린다. 제 1 공급액 라인 (612) 은, 미탈기 순수의 순환 라인으로부터 미탈기 순수를 유입하고, 도시 생략한 필터 등을 개재하여 미탈기 순수의 순환 라인으로 되돌린다. 기판 처리 장치 (1) 가 기판 (9) 을 처리할 때에는, 제 1 공급액 라인 (612) 에서는, 미탈기 순수가 연속적으로 흐른다. 또한, 제 1 공급액 라인 (612) 에서는, 미탈기 순수의 순환 라인으로부터 유입된 미탈기 순수가 당해 순환 라인에 되돌려지지 않고, 폐기되어도 된다 (제 2 공급액 라인 (622) 에 있어서 동일).
탈기가 끝난 순수 공급부 (82) 는, 질소의 버블링이나 감압 모듈 등을 이용하여 순수의 탈기를 실시하고, 탈기가 끝난 순수를 공장 내의 각 장치에 공급 가능하도록, 공장 내에 형성된 순환 라인에 탈기가 끝난 순수를 연속적으로 흘린다. 제 2 공급액 라인 (622) 은, 탈기가 끝난 순수의 순환 라인으로부터 탈기가 끝난 순수를 유입하고, 도시 생략한 필터 등을 개재하여 탈기가 끝난 순수의 순환 라인으로 되돌린다. 기판 처리 장치 (1) 가 기판 (9) 을 처리할 때에는, 제 2 공급액 라인 (622) 에서는, 탈기가 끝난 순수가 연속적으로 흐른다. 이하의 설명에서는, 제 1 공급액 라인 (612) 을 흐르는 미탈기 순수를 「제 1 공급액」이라고 부르고, 제 2 공급액 라인 (622) 을 흐르는 탈기가 끝난 순수를 「제 2 공급액」이라고 부른다.
제 1 공급액 라인 (612) 에는, 제 1 농도 측정부 (615) 가 인라인으로 형성된다. 제 1 농도 측정부 (615) 는, 제 1 공급액 중의 용존 산소 농도를 측정한다. 제 2 공급액 라인 (622) 에는, 제 2 농도 측정부 (625) 가 인라인으로 형성된다. 제 2 농도 측정부 (625) 는, 제 2 공급액 중의 용존 산소 농도를 측정한다. 앞서 서술한 바와 같이, 제 2 공급액은 탈기가 끝난 순수이고, 제 1 공급액은 미탈기 순수이며, 제 2 공급액의 용존 산소 농도는, 제 1 공급액의 용존 산소 농도보다 낮다.
상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (7a) 는, 제 1 분기 라인 (71) 과, 제 2 분기 라인 (72) 과, 제 3 분기 라인 (73) 과, 액 회수 라인 (74) 과, 배액 라인 (75) 과, 노즐 송액 라인 (76) 과, 혼합부 (77) 를 구비한다. 제 1 분기 라인 (71) 의 일단은, 제 1 공급액 라인 (612) 에 있어서 제 1 농도 측정부 (615) 보다 상류측의 접속 위치에 접속된다. 접속 위치는, 제 1 농도 측정부 (615) 에 도달하기 전에 제 1 공급액이 통과하는 위치이다. 제 1 분기 라인 (71) 의 타단은 혼합부 (77) 에 접속된다. 제 1 공급액 라인 (612) 을 흐르는 제 1 공급액의 일부가, 제 1 분기 라인 (71) 에 유입되고, 혼합부 (77) 에 공급된다. 제 1 분기 라인 (71) 에는, 유량 조정부 (78) 가 형성된다. 유량 조정부 (78) 는, 도 2 의 유량 조정부 (58) 와 동일한 구성이다. 유량 조정부 (78) 에 의해 제 1 분기 라인 (71) 을 흐르는 제 1 공급액의 유량이 조정된다.
제 2 분기 라인 (72) 의 일단은, 제 2 공급액 라인 (622) 에 있어서 제 2 농도 측정부 (625) 보다 상류측의 접속 위치에 접속된다. 제 2 분기 라인 (72) 의 타단은 혼합부 (77) 에 접속된다. 제 2 공급액 라인 (622) 을 흐르는 제 2 공급액의 일부가, 제 2 분기 라인 (72) 에 유입되고, 혼합부 (77) 에 공급된다. 제 2 분기 라인 (72) 에는, 유량 조정부 (78) 가 형성되고, 제 2 분기 라인 (72) 을 흐르는 제 2 공급액의 유량이 조정된다.
제 3 분기 라인 (73) 의 일단은, 제 3 공급액 라인 (632) 에 있어서의 필터 (634) 와 제 3 농도 측정부 (635) 사이의 접속 위치에 접속된다. 접속 위치는, 제 3 공급액 라인 (632) 에 있어서 제 3 농도 측정부 (635) 보다 상류측의 위치이다. 제 3 분기 라인 (73) 의 타단은 혼합부 (77) 에 접속된다. 제 3 공급액 라인 (632) 을 흐르는 제 3 공급액의 일부가, 제 3 분기 라인 (73) 에 유입되고, 혼합부 (77) 에 공급된다. 제 3 분기 라인 (73) 에는, 유량 조정부 (78) 가 형성된다. 유량 조정부 (78) 에 의해, 제 3 분기 라인 (73) 을 흐르는 제 3 공급액의 유량이 조정된다. 액 회수 라인 (74), 배액 라인 (75) 및 노즐 송액 라인 (76) 은, 도 2 의 액 회수 라인 (54), 배액 라인 (55) 및 노즐 송액 라인 (56) 과 동일하다.
혼합부 (77) 는, 도 2 의 혼합부 (57) 와 동일하게, 혼합 본체 (770) 와, 복수의 개폐 밸브 (771 ∼ 776) 를 구비한다. 상기 제 1 분기 라인 (71), 제 2 분기 라인 (72), 제 3 분기 라인 (73), 액 회수 라인 (74), 배액 라인 (75) 및 노즐 송액 라인 (76) 은, 각각 복수의 개폐 밸브 (771 ∼ 776) 를 개재하여 혼합 본체 (770) 의 내부 공간에 접속된다. 혼합부 (77) 에 있어서, 제 1 내지 제 3 공급액이 혼합됨으로써, 순수로 희석된 제 3 공급액이 처리액으로서 생성된다. 하부 노즐 (32) 용의 처리액 조정부 (7b) 는, 상부 노즐 (31) 용의 처리액 조정부 (7a) 와 동일한 구조를 갖는다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 각 처리액 조정부 (7a, 7b) 에 의해 생성되는 처리액에 대하여, 원하는 용존 산소 농도의 값, 및 제 3 공급액 (약액) 의 희석률의 값이, DO 설정값 및 희석률 설정값으로서 미리 설정되어 있다. 제어부 (10) 에서는, 당해 처리액 중의 용존 산소 농도가 DO 설정값이 되고, 처리액에 있어서의 제 3 공급액의 희석률이 희석률 설정값이 되도록, 당해 처리액 조정부 (7a, 7b) 에 있어서의 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 의 유량 조정부 (78) 가 제어된다. 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 의 유량 조정부 (78) 의 제어는, 제 1 내지 제 3 농도 측정부 (615, 625, 635) 의 측정값에 기초하여 실시된다. 그리고, 처리액 조정부 (7a, 7b) 에 의해 생성된 처리액이, 기판 처리부 (3) 에 있어서 기판 (9) 의 상면 및 하면에 각각 공급된다. 실제로는, 처리액의 유량도 원하는 유량 설정값에 맞춰진다.
처리액의 생성에만 주목하면, 도 5 의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 농도 측정부 (615) 에 의한 제 1 공급액 중의 용존 산소 농도의 측정 (도 3B : 스텝 S121), 제 2 농도 측정부 (625) 에 의한 제 2 공급액 중의 용존 산소 농도의 측정 (스텝 S122), 제 3 농도 측정부 (635) 에 의한 제 3 공급액 중의 용존 산소 농도의 측정 (스텝 S122a), 혼합부 (77) 에 있어서의 제 1 내지 제 3 공급액의 혼합에 의한 처리액의 생성 (스텝 S123), 그리고 제 1 내지 제 3 농도 측정부 (615, 625, 635) 의 측정값에 기초하는 유량 조정부 (78) 의 제어 (스텝 S124) 가, 서로 병행하여 반복 실시된다.
이상과 같이, 도 5 의 기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 내지 제 3 농도 측정부 (615, 625, 635) 의 측정값에 기초하여 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 의 유량 조정부 (78) 가 제어된다. 이로써, 제 3 공급액을 순수로 희석률 설정값으로 양호한 정밀도로 희석하면서, 처리액 중의 용존 산소 농도를 DO 설정값으로 양호한 정밀도로 조정할 수 있다. 또, 공장 내의 순환 라인을 흐르는 탈기가 끝난 순수 및 미탈기 순수의 용존 산소 농도는 불안정하여, 대폭 변동하는 경우가 있지만, 이와 같은 경우에도, 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 용존 산소 농도 및 희석률을 양호한 정밀도로 조정할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 제 1 공급액 라인 (612) 에 있어서, 제 1 농도 측정부 (615) 보다 상류측의 접속 위치에 제 1 분기 라인 (71) 이 접속되고, 제 2 공급액 라인 (622) 에 있어서, 제 2 농도 측정부 (625) 보다 상류측의 접속 위치에 제 2 분기 라인 (72) 이 접속된다. 또한, 제 3 공급액 라인 (632) 에 있어서, 제 3 농도 측정부 (635) 보다 상류측의 접속 위치에 제 3 분기 라인 (73) 이 접속된다. 이로써, 제 1 내지 제 3 농도 측정부 (615, 625, 635) 에서 기인하는 파티클 등을 포함하는 제 1 내지 제 3 공급액이, 기판 (9) 에 공급되는 처리액에 포함되는 것을 방지할 수 있어, 기판 (9) 의 오염을 방지할 수 있다.
상기 기판 처리 장치 (1) 에서는 여러 가지 변형이 가능하다.
도 2 및 도 4 에 나타내는 처리액 조정부 (5a ∼ 5c) 에 있어서, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 중 일방의 분기 라인에 있어서의 유량 조정부 (58) 가 생략되어도 된다. 이 경우에도, 당해 일방의 분기 라인에 있어서의 공급액의 유량에 맞춰, 타방의 분기 라인에 있어서의 유량 조정부 (58) 를 제어함으로써, 처리액 중의 용존 산소 농도를 설정값으로 양호한 정밀도로 조정할 수 있다. 이와 같이, 처리액 조정부 (5a ∼ 5c) 에서는, 유량 조정부 (58) 는, 제 1 분기 라인 (51) 또는 제 2 분기 라인 (52) 에 형성되어 있으면 된다.
동일하게, 도 5 에 나타내는 처리액 조정부 (7a, 7b) 에 있어서, 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 중 하나의 분기 라인에 있어서의 유량 조정부 (78) 가 생략되어도 된다. 이 경우에도, 당해 분기 라인에 있어서의 공급액의 유량에 맞춰, 나머지 분기 라인에 있어서의 유량 조정부 (78) 를 제어함으로써, 처리액 중의 용존 산소 농도를 설정값으로 양호한 정밀도로 조정할 수 있다. 이와 같이, 처리액 조정부 (7a, 7b) 에서는, 유량 조정부 (78) 가, 제 1 분기 라인 (71) 또는 제 2 분기 라인 (72) 에 형성되고, 또한 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 중, 당해 유량 조정부 (78) 와는 상이한 분기 라인에 다른 유량 조정부 (78) 가 형성되어 있으면 된다.
한편, 도 2 및 도 4 의 처리액 조정부 (5a ∼ 5c) 에 있어서, 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 유량을 양호한 정밀도로 조정한다는 관점에서는, 제 1 및 제 2 분기 라인 (51, 52) 의 쌍방에 유량 조정부 (58) 가 형성되는 것이 바람직하다. 동일하게, 도 5 의 처리액 조정부 (7a, 7b) 에 있어서, 기판 (9) 에 공급되는 처리액의 유량을 양호한 정밀도로 조정한다는 관점에서는, 제 1 내지 제 3 분기 라인 (71 ∼ 73) 모두에 있어서 유량 조정부 (78) 가 형성되는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 4 에 나타내는 처리액 조정부 (5a ∼ 5c) 가, 도 5 에 나타내는 공급액 캐비닛 (6) 과 조합되어도 된다. 예를 들어, 미탈기 순수 공급부 (81) 에 접속된 제 1 공급액 라인 (612) 에 대하여 제 1 분기 라인 (51) 이 접속되고, 탈기가 끝난 순수 공급부 (82) 에 접속된 제 2 공급액 라인 (622) 에 대하여 제 2 분기 라인 (52) 이 접속된다. 이로써, 용존 산소 농도가 양호한 정밀도로 조정된 순수가 처리액으로서 생성된다. 또, 도 5 의 공급액 캐비닛 (6) 에 있어서의 제 1 및 제 2 공급액 라인 (612, 622) 이, 도 2 의 공급액 캐비닛 (4) 에 있어서의 제 1 및 제 2 공급액 라인 (412, 422) 과 동일하게, 제 1 및 제 2 공급액 탱크에 접속되어도 된다. 이 경우, 제 1 및 제 2 공급액 탱크에는 순수가 저류된다. 각 공급액의 공급액 탱크를 갖는 기판 처리 장치 (1) 에서는, 다량의 처리액을 기판 (9) 에 안정적으로 공급할 수 있다.
상기 실시형태에서는, 처리액 조정부 (5a ∼ 5c, 7a, 7b) 에 의해 처리액 중의 용존 산소 농도가 조정되지만, 처리액 중에 있어서의 다른 종류의 가스의 용존 농도가 조정되어도 된다. 이 경우에도, 상기 처리예와 동일하게, 2 개의 공급액 라인 중 일방의 공급액 라인을 흐르는 공급액의 당해 가스의 용존 농도가, 타방의 공급액 라인을 흐르는 공급액의 당해 가스의 용존 농도보다 낮아진다. 또, 당해 2 개의 공급액 라인의 각각에는, 공급액 중의 당해 가스의 용존 농도를 측정하는 농도 측정부가 형성된다. 그리고, 당해 2 개의 공급액 라인에 각각 접속된 2 개의 분기 라인을 개재하여 공급액을 혼합할 때에, 당해 2 개의 분기 라인에 형성되는 유량 조정부가, 2 개의 농도 측정부의 측정값에 기초하여 제어된다. 이로써, 공급액의 혼합액인 처리액 중의 당해 가스의 용존 농도를 설정값으로 양호한 정밀도로 조정하는 것이 가능해진다.
기판 처리 장치의 기판 처리부에서는, 처리조 내의 처리액에 기판을 침지함으로써 기판이 처리되어도 된다. 이 경우에도, 처리액 조정부 (5a ∼ 5c, 7a, 7b) 의 혼합부 (57, 77) 에서 생성된 처리액 (용존 산소 농도가 조정된 처리액) 을, 처리조 내에 공급함으로써, 기판 (9) 을 적절히 처리할 수 있다. 한편, 처리조를 갖는 기판 처리 장치에서는, 통상, 처리조 내의 처리액이 공기에 노출되기 때문에, 처리조 내의 처리액의 용존 산소 농도를 일정하게 유지하는 것은 용이하지 않다. 또, 처리조 내의 처리액의 용존 산소 농도를 신속하게 변경하는 것도 곤란하다. 따라서, 용존 산소 농도가 설정값으로 양호한 정밀도로 조정된 처리액에 의해 기판 (9) 을 적절히 처리하거나, 또는, 상이한 용존 산소 농도의 처리액에 의해 복수의 기판 (9) 을 순차 처리한다는 경우에는, 처리액 조정부 (5a ∼ 5c, 7a, 7b) 에 접속된 노즐로부터 기판 (9) 을 향하여 처리액을 토출하는 것이 바람직하다.
제 1 공급액과 제 2 공급액의 혼합률이 문제가 되지 않는 경우에는, 제 1 공급액과 제 2 공급액이 상이한 종류의 액이어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에 있어서 처리되는 기판은 반도체 기판에는 한정되지 않고, 유리 기판이나 다른 기판이어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 앞서 서술한 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 : 기판 처리 장치
3, 3A : 기판 처리부
5a ∼ 5c, 7a, 7b : 처리액 조정부
9 : 기판
10 : 제어부
31 : 상부 노즐
32 : 하부 노즐
33 : 기판 유지부
41 : 제 1 공급액 탱크
42 : 제 2 공급액 탱크
51, 71 : 제 1 분기 라인
52, 72 : 제 2 분기 라인
57, 77 : 혼합부
58, 78 : 유량 조정부
73 : 제 3 분기 라인
410 : 제 1 순환 유로
412, 612 : 제 1 공급액 라인
414, 424, 634 : 필터
415, 615 : 제 1 농도 측정부
420 : 제 2 순환 유로
422, 622 : 제 2 공급액 라인
425, 625 : 제 2 농도 측정부
632 : 제 3 공급액 라인
635 : 제 3 농도 측정부
P1a ∼ P1c, P2a ∼ P2c : 접속 위치
S11 ∼ S19, S121 ∼ S124, S122a : 스텝

Claims (13)

  1. 처리액에 의해 기판을 처리하는 기판 처리 장치로서,
    제 1 공급액이 연속적으로 흐르는 제 1 공급액 라인과,
    상기 제 1 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 1 공급액 중의 소정의 가스의 용존 농도를 측정하는 제 1 농도 측정부와,
    상기 제 1 공급액보다 상기 가스의 용존 농도가 낮은 제 2 공급액이 연속적으로 흐르는 제 2 공급액 라인과,
    상기 제 2 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 2 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 제 2 농도 측정부와,
    상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여, 상기 가스의 용존 농도가 조정된 처리액을 생성하는 처리액 조정부와,
    상기 처리액을 기판에 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리부와,
    제어부를 구비하고,
    상기 처리액 조정부가,
    상기 제 1 공급액 라인에 있어서 상기 제 1 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 1 공급액이 흐르는 제 1 분기 라인과,
    상기 제 2 공급액 라인에 있어서 상기 제 2 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 2 공급액이 흐르는 제 2 분기 라인과,
    상기 제 1 분기 라인 또는 상기 제 2 분기 라인에 형성되는 유량 조정부와,
    상기 제 1 분기 라인의 타단, 및 상기 제 2 분기 라인의 타단이 접속되고, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합함으로써, 상기 처리액을 생성하는 혼합부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 설정값이 되도록, 상기 제 1 농도 측정부의 측정값 및 상기 제 2 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 조정부가, 또 하나의 유량 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 유량 조정부가 상기 제 1 분기 라인을 흐르는 상기 제 1 공급액의 유량을 조정하고,
    상기 또 하나의 유량 조정부가 상기 제 2 분기 라인을 흐르는 상기 제 2 공급액의 유량을 조정하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 기판 처리부가,
    기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판을 향하여 상기 처리액을 토출하는 노즐을 구비하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 기판 처리부가, 다른 노즐을 추가로 구비하고,
    상기 기판 처리 장치가, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 노즐용의 처리액을 생성하는 상기 다른 노즐용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 노즐용의 설정값이 되도록, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부를 제어하고,
    상기 노즐이, 상기 처리액 조정부에 의해 생성된 상기 처리액을 상기 기판의 하나의 주면을 향하여 토출하고,
    상기 다른 노즐이, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액을 상기 기판의 다른 주면을 향하여 토출하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 기판을 처리하는 다른 기판 처리부와,
    상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 기판 처리부용의 처리액을 생성하는 상기 다른 기판 처리부용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고,
    상기 제어부가, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 기판 처리부용의 설정값이 되도록, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 공급액을 저류하고, 상기 제 1 공급액이 상기 가스에 노출되는 제 1 공급액 탱크와,
    상기 제 2 공급액을 저류하고, 상기 제 2 공급액으로부터 상기 가스를 제거하는 제 2 공급액 탱크를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 공급액 라인이, 상기 제 1 공급액 탱크로부터 상기 제 1 공급액을 유입하여 상기 제 1 공급액 탱크로 되돌림으로써, 상기 제 1 공급액 탱크와 함께 제 1 순환 유로를 형성하고,
    상기 제 1 순환 유로에 있어서, 상기 제 1 공급액의 흐름 방향에 있어서의 상기 제 1 농도 측정부로부터 상기 접속 위치까지의 사이에 필터가 형성되고,
    상기 제 2 공급액 라인이, 상기 제 2 공급액 탱크로부터 상기 제 2 공급액을 유입하여 상기 제 2 공급액 탱크로 되돌림으로써, 상기 제 2 공급액 탱크와 함께 제 2 순환 유로를 형성하고,
    상기 제 2 순환 유로에 있어서, 상기 제 2 공급액의 흐름 방향에 있어서의 상기 제 2 농도 측정부로부터 상기 접속 위치까지의 사이에 필터가 형성되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    제 3 공급액이 연속적으로 흐르는 제 3 공급액 라인과,
    상기 제 3 공급액 라인에 형성되고, 상기 제 3 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 제 3 농도 측정부를 추가로 구비하고,
    상기 처리액 조정부가,
    상기 제 3 공급액 라인에 있어서 상기 제 3 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 혼합부에 타단이 접속되고, 상기 제 3 공급액이 흐르는 제 3 분기 라인과,
    상기 제 1 내지 제 3 분기 라인 중, 상기 유량 조정부와는 상이한 분기 라인에 형성되는 다른 유량 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 공급액이 순수이고, 상기 제 3 공급액이 순수 이외이고,
    상기 혼합부에 있어서, 상기 제 1 내지 제 3 공급액이 혼합됨으로써, 순수로 희석된 상기 제 3 공급액이 상기 처리액으로서 생성되고,
    상기 제어부가, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 설정값이 되도록, 상기 제 1 내지 제 3 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부 및 상기 다른 유량 조정부를 제어하는, 기판 처리 장치.
  8. 기판 처리 장치에 있어서의 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치가,
    제 1 공급액이 연속적으로 흐르는 제 1 공급액 라인과,
    상기 제 1 공급액 라인에 형성되는 제 1 농도 측정부와,
    상기 제 1 공급액보다 소정의 가스의 용존 농도가 낮은 제 2 공급액이 연속적으로 흐르는 제 2 공급액 라인과,
    상기 제 2 공급액 라인에 형성되는 제 2 농도 측정부와,
    상기 가스의 용존 농도가 조정된 처리액을 생성하는 처리액 조정부와,
    상기 처리액을 기판에 공급하여 상기 기판을 처리하는 기판 처리부를 구비하고,
    상기 처리액 조정부가,
    상기 제 1 공급액 라인에 있어서 상기 제 1 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 1 공급액이 흐르는 제 1 분기 라인과,
    상기 제 2 공급액 라인에 있어서 상기 제 2 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 제 2 공급액이 흐르는 제 2 분기 라인과,
    상기 제 1 분기 라인 또는 상기 제 2 분기 라인에 형성되는 유량 조정부와,
    상기 제 1 분기 라인의 타단, 및 상기 제 2 분기 라인의 타단이 접속되는 혼합부를 구비하고,
    상기 기판 처리 방법이,
    a) 상기 제 1 농도 측정부에 의해, 상기 제 1 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 공정과,
    b) 상기 제 2 농도 측정부에 의해, 상기 제 2 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 공정과,
    c) 상기 혼합부에 있어서, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합함으로써, 상기 처리액을 생성하는 공정과,
    d) 상기 c) 공정에 병행하여, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 설정값이 되도록, 상기 제 1 농도 측정부의 측정값 및 상기 제 2 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부를 제어하는 공정과,
    e) 상기 기판 처리부에 있어서 상기 처리액을 상기 기판에 공급하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 처리액 조정부가, 또 하나의 유량 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 d) 공정에 있어서, 상기 유량 조정부에 의해 상기 제 1 분기 라인을 흐르는 상기 제 1 공급액의 유량이 조정되고, 상기 또 하나의 유량 조정부에 의해 상기 제 2 분기 라인을 흐르는 상기 제 2 공급액의 유량이 조정되는, 기판 처리 방법.
  10. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
    상기 기판 처리부가,
    상기 기판을 수평 자세로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판을 향하여 상기 처리액을 토출하는 노즐을 구비하는, 기판 처리 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 기판 처리부가, 다른 노즐을 추가로 구비하고,
    상기 기판 처리 장치가, 상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 노즐용의 처리액을 생성하는 상기 다른 노즐용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고,
    상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부에 있어서, 상기 c) 및 d) 공정과 동일한 처리가 실시되고,
    상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부에 있어서의 상기 d) 공정에 있어서, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 노즐용의 설정값이 되도록, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부가 제어되고,
    상기 노즐로부터, 상기 처리액 조정부에 의해 생성된 상기 처리액이 상기 기판의 하나의 주면을 향하여 토출되고,
    상기 다른 노즐로부터, 상기 다른 노즐용의 상기 처리액이 상기 기판의 다른 주면을 향하여 토출되는, 기판 처리 방법.
  12. 제 8 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치가,
    다른 기판을 처리하는 다른 기판 처리부와,
    상기 제 1 공급액과 상기 제 2 공급액을 혼합하여 상기 다른 기판 처리부용의 처리액을 생성하는 상기 다른 기판 처리부용의 처리액 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부가, 상기 제 1 분기 라인, 상기 제 2 분기 라인, 상기 유량 조정부 및 상기 혼합부와 동일한 구조의 제 1 분기 라인, 제 2 분기 라인, 유량 조정부 및 혼합부를 구비하고,
    상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부에 있어서, 상기 c) 및 d) 공정과 동일한 처리가 실시되고,
    상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부에 있어서의 상기 d) 공정에 있어서, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 다른 기판 처리부용의 설정값이 되도록, 상기 다른 기판 처리부용의 상기 처리액 조정부의 상기 유량 조정부가 제어되는, 기판 처리 방법.
  13. 제 8 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판 처리 장치가,
    제 3 공급액이 연속적으로 흐르는 제 3 공급액 라인과,
    상기 제 3 공급액 라인에 형성되는 제 3 농도 측정부를 추가로 구비하고,
    상기 처리액 조정부가,
    상기 제 3 공급액 라인에 있어서 상기 제 3 농도 측정부보다 상류측의 접속 위치에 일단이 접속되고, 상기 혼합부에 타단이 접속되고, 상기 제 3 공급액이 흐르는 제 3 분기 라인과,
    상기 제 1 내지 제 3 분기 라인 중, 상기 유량 조정부와는 상이한 분기 라인에 형성되는 다른 유량 조정부를 추가로 구비하고,
    상기 제 1 및 제 2 공급액이 순수이고, 상기 제 3 공급액이 순수 이외이고,
    상기 기판 처리 방법이, 상기 제 3 농도 측정부에 의해, 상기 제 3 공급액 중의 상기 가스의 용존 농도를 측정하는 공정을 추가로 구비하고,
    상기 c) 공정에 있어서, 상기 혼합부에서, 상기 제 1 내지 제 3 공급액을 혼합함으로써, 순수로 희석된 상기 제 3 공급액이 상기 처리액으로서 생성되고,
    상기 d) 공정에 있어서, 상기 처리액 중의 상기 가스의 용존 농도가 상기 설정값이 되도록, 상기 제 1 내지 제 3 농도 측정부의 측정값에 기초하여 상기 유량 조정부 및 상기 다른 유량 조정부가 제어되는, 기판 처리 방법.
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