KR20240085187A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

초임계 건조 처리 시에 있어서의 기판 표면의 패턴의 도괴의 방지 또는 억제할 수 있다. 기판 처리 장치는, 노즐로부터 기판에 처리액을 공급하고, 초임계 건조 처리의 전공정으로서 처리액의 액막을 기판의 표면에 형성하는 액 처리부와, 처리액 공급원으로부터 공급된 처리액을 저류하는 버퍼 탱크와, 처리액 공급원, 버퍼 탱크 및 노즐을 접속하고, 처리액 공급원으로부터 노즐을 향해 처리액을 통과시키는 공급 배관과, 노즐로의 처리액 공급, 공급 정지를 행하는 공급 제어부를 가지는 처리액 공급부와, 공급 배관에 마련되거나, 혹은 공급 배관으로부터 분기하는 분기 배관에 마련되고, 공급 배관 내에 있는 처리액 또는 공급 배관으로부터 분기 배관을 거쳐 취출된 처리액 중의 용존 산소 농도를 측정하는 용존 산소 농도 측정부와, 용존 산소 농도 측정부의 측정 결과에 기초하여 노즐로부터 기판으로의 처리액의 공급 가부를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 공급 제어부를 제어하는 제어부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 개시는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
최근, 반도체 장치의 제조에 있어서, 초임계 건조 처리가 행해지고 있다. 특허 문헌 1의 기판 처리 장치는, 매엽식의 세정 장치와, 초임계 건조 장치를 구비하고 있다. 세정 장치에서는, 기판에 대하여, 약액 세정 공정 및 린스 처리가 행해진다. 이 후, 기판의 표면의 린스액이 IPA 등의 보호액으로 치환되고, 이어서, 기판 표면의 보호액의 액막의 두께가 적당한 두께로 조정된다. 이 후 기판은 초임계 건조 장치의 초임계 챔버로 반입되고, 거기서 기판 표면의 보호액의 액막이 초임계 이산화탄소 등의 초임계 유체로 치환되고, 이 초임계 유체를 기화시키는 것에 의해 기판이 건조된다.
일본특허공개공보 2019-033246호
본 개시는, 초임계 건조 처리를 행할 시에 기판의 표면에 형성된 패턴의 도괴를 방지 또는 적어도 억제할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.
본 개시의 일실시 형태에 따르면, 노즐을 가지고, 처리액을 상기 노즐로부터 기판에 공급하는 것에 의해 기판에 처리를 실시하는 액 처리부로서, 상기 처리액을 건조시키는 초임계 건조 처리의 전공정으로서, 상기 처리액의 액막을 상기 기판의 표면에 형성하는, 상기 액 처리부와, 상기 노즐로 처리액을 공급하는 처리액 공급부로서, 처리액 공급원으로부터 공급된 처리액을 일시적으로 저류하는 버퍼 탱크와, 상기 처리액 공급원, 상기 버퍼 탱크 및 상기 노즐을 접속하고, 상기 처리액 공급원으로부터 상기 노즐을 향해 처리액을 통과시키는 공급 배관과, 상기 노즐로의 처리액의 공급 및 공급 정지를 적어도 행하는 공급 제어부를 가지고 있는 처리액 공급부와, 상기 공급 배관에 마련되거나, 혹은 상기 공급 배관으로부터 분기하는 배출 배관에 마련된 용존 산소 농도 측정부로서, 상기 공급 배관 내에 있는 처리액 중, 혹은 상기 공급 배관으로부터 상기 배출 배관을 거쳐 취출된 처리액 중의 용존 산소 농도를 측정하는, 상기 용존 산소 농도 측정부와, 상기 용존 산소 농도 측정부의 측정 결과에 기초하여 상기 노즐로부터 기판으로의 처리액의 공급 가부를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 상기 공급 제어부를 제어하는 제어부를 구비한 기판 처리 장치가 제공된다.
상기 실시 형태에 따르면, 초임계 건조 처리를 행할 시에 기판의 표면에 형성된 패턴의 도괴를 방지 또는 적어도 억제할 수 있다.
도 1은 기판 처리 장치의 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 횡단면도이다.
도 2는 도 1의 기판 처리 시스템에 포함되는 액 처리 유닛의 일구성예를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 3은 도 1의 기판 처리 시스템에 포함되는 초임계 처리 유닛의 일구성예를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 4는 IPA 중의 용존 산소에 기인하는 패턴 도괴에 대하여 설명하는 개략도이다.
도 5는 도 2에 나타낸 액 처리 유닛에 처리액으로서의 IPA를 공급하는 IPA 공급 기구의 제 1 구성예를 나타내는 개략 배관 계통도이다.
도 6은 포위 부재의 제 1 구성예를 나타내는 긴 방향 단면도이다.
도 7은 포위 부재의 제 2 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 8은 포위 부재의 제 3 구성예를 나타내는 개략도이다.
도 9는 포위 부재의 제 3 구성예의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 10은 포위 부재의 제 4 구성예의 변형예를 나타내는 개략도이다.
도 11은 도 2에 나타낸 액 처리 유닛에 처리액으로서의 IPA를 공급하는 IPA 공급 기구의 제 2 구성예를 나타내는 개략 배관 계통도이다.
도 12는 도 11에 나타낸 버퍼 탱크의 주위에 마련되는 포위 부재의 일구성예를 나타내는 개략도이다.
이하에 첨부 도면을 참조하여 기판 처리 장치의 일실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대하여 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은 복수(도 1에 나타내는 예에서는 2 대)의 액 처리 유닛(액 처리부)(2)과, 복수(도 1에 나타내는 예에서는 2 대)의 초임계 처리 유닛(초임계 처리부)(3)을 구비하고 있다.
이 기판 처리 시스템(1)에서는, 배치부(11)에, 복수의 기판(W)을 저장한 FOUP(100)(기판 반송 용기)이 배치되고, 이 FOUP(100) 내의 기판(W)이, 반입반출부(12) 및 전달부(13)를 개재하여 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)로 전달된다. 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)에 있어서, 기판(W)은, 먼저 세정 처리부(14)에 마련된 액 처리 유닛(2)으로 반입되어 세정 처리를 받고, 이 후, 초임계 처리부(15)에 마련된 초임계 처리 유닛(3)으로 반입되어 기판(W) 상으로부터 IPA를 제거하는 건조 처리를 받는다. 도 1 중, 참조 부호 '121'은 FOUP(100)과 전달부(13)와의 사이에서 기판(W)을 반송하는 제 1 반송 기구를 나타내고, 참조 부호 '131'은 반입반출부(12)와 세정 처리부(14) 및 초임계 처리부(15)와의 사이에서 반송되는 기판(W)이 일시적으로 배치되는 버퍼로서의 역할을 하는 전달 선반을 나타낸다.
전달부(13)의 개구부에는 기판 반송로(162)가 접속되어 있고, 기판 반송로(162)의 양옆에 액 처리 유닛을 가지는 세정 처리부(14) 및 초임계 처리 유닛(3)을 가지는 초임계 처리부(15)가 마련되어 있다. 기판 반송로(162)에는 제 2 반송 기구(161)가 배치되어 있고, 제 2 반송 기구(161)는, 기판 반송로(162) 내를 이동 가능하게 마련되어 있다. 전달 선반(131)에 배치된 기판(W)은 제 2 반송 기구(161)에 의해 수취되고, 제 2 반송 기구(161)는, 기판(W)을 액 처리 유닛(2) 및 초임계 처리 유닛(3)으로 반입한다. 또한, 액 처리 유닛(2) 및 초임계 처리 유닛(3)의 수 및 배치 태양은 특별히 한정되지 않으며, 단위 시간당 기판(W)의 처리 매수 및 각 액 처리 유닛(2) 및 각 초임계 처리 유닛(3)의 처리 시간 등에 따라, 적절한 수의 액 처리 유닛(2) 및 초임계 처리 유닛(3)이 적절한 태양으로 배치된다.
기판 처리 시스템(1)은, 제어부(4)를 구비하고 있다. 제어부(4)는, 예를 들면 컴퓨터로 이루어지고, 연산부(18)와 기억부(19)를 구비하고 있다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램(처리 레시피를 포함함)이 저장되어 있다. 연산부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 읽어내 실행하는 것에 의해 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
액 처리 유닛(2)으로서, 반도체 제조 장치의 기술 분야에 있어서 공지로 되어 있는 매엽식 액 처리 유닛을 이용할 수 있다. 본 실시 형태에서 이용할 수 있는 액 처리 유닛(2)의 구성예에 대하여, 도 2를 참조하여 이하에 간단히 설명해 둔다. 액 처리 유닛(2)은, 기판(W)을 수평 자세로 유지하고 또한 연직축선 둘레로 회전시킬 수 있는 스핀 척(21)(기판 유지 회전 기구)과, 스핀 척(21)에 의해 유지되어 회전하는 기판(W)에 처리액을 토출하는 1 개 이상의 노즐(22)을 구비하고 있다. 노즐(22)은, 노즐(22)을 이동시키기 위한 암(23)에 지지되어 있다. 액 처리 유닛(2)은, 회전하는 기판(W)으로부터 비산한 처리액을 회수하는 액받이 컵(24)을 가진다. 액받이 컵(24)은, 회수한 처리액을 액 처리 유닛(2)의 외부로 배출하기 위한 배액구(25)와, 액받이 컵(24) 내의 분위기를 배출하는 배기구(26)를 가지고 있다. 액 처리 유닛(2)의 챔버(27)의 천장부에 마련된 팬 필터 유닛(28)으로부터 청정 가스가 하향으로 분출되어, 액받이 컵(24) 내로 인입되고, 배기구(26)로 배출된다.
팬 필터 유닛(28)으로서, 클린 에어(청정 공기)와, 불활성 가스 여기서는 예를 들면 질소 가스('N2 가스'라고도 기재함)를 택일적으로 토출하는 기능을 가지는 것을 이용할 수 있다. 이 경우, 클린 에어로서는, 기판 처리 시스템(1)이 설치되어 있는 클린룸 내의 공기를 팬 필터 유닛(28) 내의 필터(예를 들면 ULPA 필터)에 의해 여과한 것이 이용되고, 질소 가스로서는, 반도체 제조 공장의 공장용력으로서 제공되는 질소 가스 공급원으로부터 공급된 것이 이용된다. 이러한 기능을 가지는 팬 필터 유닛(28)은 반도체 제조 장치의 기술 분야에 있어서 공지이며, 구조의 상세한 설명은 생략한다.
초임계 처리 유닛(3)으로서, 반도체 제조 장치의 기술 분야에 있어서 공지로 되어 있는 임의의 것을 이용할 수 있다. 본 실시 형태에서 이용할 수 있는 초임계 처리 유닛(3)의 구성예에 대하여, 도 3을 참조하여 이하에 간단히 설명해 둔다. 초임계 처리 유닛(3)은, 초임계 챔버(처리 용기)(31)와, 초임계 챔버(31)에 대하여 진퇴 가능한 기판 지지 트레이(32)를 가지고 있다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 기판(W)을 지지한 기판 지지 트레이(32)가 초임계 챔버(31)에 저장되면, 기판 지지 트레이(32)와 일체의 덮개체(34)가 초임계 챔버(31)의 개구부를 폐색하여, 초임계 챔버(31) 내에 밀폐된 처리 공간이 구획 형성된다. 도 1에는, 초임계 챔버(31)로부터 퇴출된 기판 지지 트레이(32)가 도시되어 있으며, 이 상태에서 제 2 반송 기구(161)는 기판 지지 트레이(32)에 대하여 기판(W)의 전달을 행할 수 있다.
기판 지지 트레이(32)에 대하여 기판(W)의 전달이 행해지는 초임계 처리 유닛(3) 내의 영역(35)을 질소 가스 분위기로 하기 위하여, 영역(35)에 질소 가스를 공급하는 질소 가스 공급부(36)를 마련할 수 있다. 초임계 챔버(31)의 개구부가 개방되어 있을 때에 초임계 챔버(31) 내에 질소 가스를 공급하는 것에 의해, 초임계 챔버(31) 내 및 영역(35)의 양방을 질소 가스 분위기로 해도 된다. 영역(35)의 질소 가스 퍼지를 촉진하기 위하여, 영역(35)의 분위기를 배기하는 배기부(도시하지 않음)를 마련해도 된다.
이하에 액 처리 유닛(2) 및 초임계 처리 유닛(3)에 있어서의 기판(W)의 처리에 대하여 간단히 설명해 둔다. 제 2 반송 기구(161)에 의해 액 처리 유닛(2)으로 반입된 기판(W)은, 스핀 척(21)에 의해 수평 자세로 유지되어, 연직축선 둘레로 회전된다. 회전하는 기판(W)의 표면에, 미리 정해진 처리 레시피에 따라, 어느 하나의 노즐(22)로부터 처리액이 공급된다. 일례로서, 기판(W)에는, 프리웨트액을 이용한 프리웨트 처리, 세정 또는 웨트 에칭용의 약액을 이용한 약액 처리, 및 린스액(예를 들면 DIW)을 이용한 린스 처리가 순차 실시된다. 약액 처리 및 린스 처리는 복수 회 행해지는 경우도 있다. 마지막 린스 처리가 종료되면, 기판 표면을 보호하는 보호액(처리액)으로서의 IPA를 공급하기 위한 노즐(22)(IPA 노즐(22))로부터, 회전하는 기판(W)의 표면에 미리 정해진 시간만큼 IPA가 공급된다. 이에 의해, 기판(W)의 표면(패턴의 내부도 포함함)에 있는 린스액이, IPA로 치환된다. IPA로의 치환이 완료되면, 기판(W)의 회전 속도를 극저속까지 감속하고 또한 IPA 노즐(22)로부터의 IPA의 토출 유량도 적당한 값까지 감소시켜, 최종적으로는 IPA의 토출을 정지하고 또한 기판(W)의 회전도 정지한다. 이에 의해, 기판(W)의 표면에 원하는 막 두께의 IPA의 액막('IPA 퍼들'이라고도 불림)이 형성된다. 표면에 IPA 퍼들이 형성된 기판(W)은, 제 2 반송 기구(161)에 의해 초임계 처리 유닛(3)으로 반송된다.
제 2 반송 기구(161)는, 개방 위치(도 1에 나타낸 위치)에 있는 기판 지지 트레이(32) 상에, 표면에 IPA 퍼들이 형성된 기판(W)을 배치한다. 이어서, 기판 지지 트레이(32)가 폐쇄 위치(도 3에 나타낸 위치)로 이동하고, 기판(W)은, 초임계 챔버(31) 내의 밀폐된 처리 공간에 수용된다. 또한, 초임계 챔버(31)는, 두꺼운 스테인리스 스틸 등의 재료로 형성되고, 기판 처리 시스템(1)의 운전 중에는 상시 80℃ 정도의 온도로 유지되어 있다. 초임계 CO2(초임계 이산화탄소)의 공급 장치로부터, 초임계 챔버(31) 내로 CO2가 공급되고, 이에 수반하여 초임계 챔버(31) 내의 압력이 상승해 간다. 초임계 챔버(31) 내의 압력이 CO2의 임계 압력(여기서는 8 Mpa 정도)을 초과하면, CO2가 기판(W) 상의 IPA에 용해되기 시작한다.
기판(W) 상의 혼합 유체(CO2+IPA) 중 IPA 농도 및 온도에 관계없이, 초임계 챔버(31) 내의 CO2가 초임계 상태로 유지되는 압력이 될 때까지, 초임계 챔버(31) 내가 승압된다. 그렇게 되면, 초임계 챔버(31) 내로의 CO2의 공급을 계속하여 행하고, 또한 상기 초임계 상태 보증 압력이 유지되는 유량으로 초임계 챔버(31)로부터 유체의 배출을 행하는 유통 공정을 행한다.
유통 공정에서는, 도 3에 화살표로 나타내는 바와 같이 초임계 CO2가 기판의 상방 영역을 흐르고, 이 후 유체 배출부로부터 배출된다. 이 때, 초임계 챔버(31) 내에, 기판(W)의 표면과 대략 평행하게 유동하는 초임계 CO2의 층류가 형성된다. 초임계 CO2의 층류에 노출된 기판(W)의 표면 상의 혼합 유체(IPA+CO2) 중 IPA는 초임계 CO2로 치환되어 간다. 최종적으로는, 기판(W)의 표면 상에 있던 IPA의 거의 전부가 초임계 CO2로 치환된다.
IPA의 CO2로의 치환이 완료되면, 초임계 CO2의 공급을 멈추고, 또한 초임계 챔버(31)로부터 유체를 배출하는 것에 의해 초임계 챔버(31) 내의 압력을 상압까지 되돌린다. 이에 의해 초임계 상태의 CO2가 가스가 되어, 기판(W)으로부터 제거된다. 이에 의해, 기판(W)의 건조가 완료된다. 건조된 기판(W)은, 제 2 반송 기구(161)에 의해 초임계 처리 유닛(3)으로부터 반출된다.
상기 과정에 있어서, 기판(W)이 상시 80℃ 정도의 온도로 되어 있는 초임계 챔버(31) 내에 수용되면, 기판(W)의 온도가 상승하여, 기판(W)의 표면에 있는 IPA 중에 용존하고 있는 가스(특히 산소 가스)의 일부가 기화되어 기포가 발생한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 패턴이 인접하는 기둥 형상부의 사이의 공간에 큰 기포(B)가 발생하면, 기포(B)에 의해 기둥 형상부가 벌어져, 패턴의 도괴가 발생할 우려가 있다.
이 때문에, IPA 중의 용존 산소 농도(이하, 간편함을 위하여 'DO’ 혹은 'DO값'이라고도 칭함)는 낮게 억제할 필요가 있다. 또한, 이산화탄소의 용해도 문제가 될 수 있는데, 공기 중의 이산화탄소 농도는 산소 농도보다 큰 폭으로 낮기 때문에 문제가 되기 어렵다. 또한, 공기 중에 가장 많이 포함되는 질소는, 산소 및 이산화탄소와 비교해 IPA 중에 대한 용해도가 큰 폭으로 낮기 때문에, 문제는 되지 않는다.
상기의 기포의 문제를 해결하기 위하여, 본 개시에 있어서는, 기판(W)의 표면에 있는 IPA의 용존 산소 농도를 저감시킬 수 있는 기술, 특히, 용존 산소 농도가 낮은 IPA를 기판에 공급할 수 있는 기술을 제안한다.
이하, 액 처리 유닛(2)의 IPA 공급용의 노즐(22)(IPA 노즐(22))에 저DO의 IPA를 공급할 수 있는 IPA 공급 기구(처리액 공급부)에 대하여 설명한다.
IPA 공급 기구의 제 1 구성예에 대하여 도 5를 참조하여 설명한다. 제 1 구성예에 따른 IPA 공급 기구(40)는, IPA 공급원(41)을 가지고 있다. IPA 공급원(41)은, DO값이 충분히 낮게 억제된 IPA를 공급할 수 있는 것이라면 그 구성은 임의이다.
IPA 공급원(41)은, 기판 처리 시스템(1)이 설치되는 반도체 장치 제조 공장의 공장용력으로서 제공되는 것이어도 된다. 혹은, IPA 공급원(41)은, 저DO의 IPA가 저류된 밀폐 용기('캐니스터' 등이라고도 불림)여도 된다. 도 5에 나타낸 예에서는 후자이며, 이 경우, IPA 공급원(41)을 이루는 밀폐 용기를 '밀폐 용기(41)'라고도 칭하는 것으로 한다.
압송 가스를 밀폐 용기(41) 내의 IPA의 액면보다 상방의 공간에 공급하는 것에 의해, 밀폐 용기(41) 내의 IPA가, 압송 가스의 압력에 의해 IPA의 액면보다 하방에 개구되는 IPA 공급 배관(42)의 단부 개구부로 밀어 넣어지고, 이에 의해, 밀폐 용기(41)로부터 내보내진다. 또한, 이러한 가스를 이용한 액체의 압송 기술 그 자체는 공지이다.
압송 가스는 IPA 중에 대한 용해도가 산소 가스보다 낮은 가스를 이용하는 것이 바람직하며, 여기서는 불활성 가스, 예를 들면 질소 가스(N2 가스)를 이용하는 것으로 한다. 도 5에 있어서 압송 가스에는 참조 부호 'N2(D)'가 부여되어 있다.
IPA 공급 배관(42)에는, 상류측으로부터 차례로, 개폐 밸브(431) 및 필터(432)가 개재 마련되어 있다. 개폐 밸브(431)는, 밀폐 용기(41)로부터 IPA를 내보낼 때에 열리고, 그 이외의 때에는 닫혀 있다. 필터(432)는, IPA 중에 포함되는 파티클을 제거한다.
IPA 공급 배관(42)의 하류단은, 버퍼 탱크(44)에 접속되어 있다. 밀폐 용기(41)로부터, IPA 공급 배관(42)을 거쳐, 버퍼 탱크(44)에 IPA를 보충할 수 있다.
버퍼 탱크(44)에 압송 가스를 공급하는 압송 가스 공급부(45)가 마련되어 있다. 압송 가스 공급부(45)는, 압송 가스 공급관(451)과, 압송 가스 공급관(451)에 상류측으로부터 차례로 마련된 압력 제어 밸브(452)와, 가스 필터(453)와, 개폐 밸브(454)를 가지고 있다. 압력 제어 밸브(452)는, 당해 압력 제어 밸브(452)의 이차측 압력을 제어하는 감압 밸브로서의 기능을 가진다. 가스 필터(453)는, 압송 가스 중에 포함되는 파티클을 제거한다. 개폐 밸브(454)는, 액 처리 유닛(2)의 IPA 토출용의 노즐(22)로부터 IPA를 토출할 때에 열리고, 그 이외의 때에는 닫혀 있다.
압송 가스 공급관(451)의 상류단은 압송 가스 공급원(456)에 접속되고, 압송 가스 공급관(451)의 하류단은 버퍼 탱크(44)에 접속되어 있다. 압송 가스 공급원(456)으로부터 공급되는 압송 가스는, 밀폐 용기(41)에 공급되는 압송 가스와 동일해도 되며, 예를 들면 질소 가스로 할 수 있다. 또한, 밀폐 용기(41)에 압송 가스를 공급하기 위하여, 압송 가스 공급부(45)와 동일한 압송 가스 공급부를 밀폐 용기(41)에 접속할 수 있다.
버퍼 탱크(44)의 저부에는, IPA 공급 배관(46)이 접속되어 있다. IPA 공급 배관(46)의 하류단은, 액 처리 유닛(2)의 IPA 토출용의 노즐(22)에 접속되어 있다. IPA 공급 배관(46)에는, 상류측으로부터 차례로 유량계(461)와, 개폐 밸브(462)가 개재 마련되어 있다. 개폐 밸브(462)는, IPA 토출용의 노즐(22)로부터 IPA를 토출할 때에 열리고, 그 이외의 때에는 닫혀 있다. 노즐(22)로부터의 IPA의 토출 유량은, 유량계(461)의 검출값에 기초하여, 압력 제어 밸브(452)의 이차측 압력, 즉, 버퍼 탱크(44) 내에 공급되는 압송 가스의 압력을 제어하는 것에 의해, 제어할 수 있다.
도 5에 화살표(A)로 개략적으로 나타내는 바와 같이, IPA 공급 배관(46)으로부터 복수의 분기 배관을 분기시키고, 각 분기 배관을 복수 대 있는 액 처리 유닛(2) 중 1 대의 액 처리 유닛(2)의 IPA 토출용의 노즐(22)에 접속해도 된다. 이 경우에는, 압력 제어 밸브(452)를 이용하여 버퍼 탱크(44)에 공급되는 압송 가스의 압력을 일정하게 유지하고, 또한 각 분기 배관에 마련한 유량 제어 기구에 의해 각 노즐(22)로부터의 IPA의 토출 유량을 제어해도 된다. 또한, 이 경우, 복수의 분기 배관 및 이에 부수하는 각종 흐름 제어 기기(밸브, 유량계 등)를 한데 모은 구획이 기판 처리 시스템(1) 내에 마련되고, 이것이 도 5에 있어서 파선(VB)으로 둘러져 나타나 있다.
또한, 복수의 액 처리 유닛(2)에 대하여 동시에 1 개의 버퍼 탱크(44)로부터 질소 가스에 의한 IPA의 압송을 행하는 경우에는, 압송 가스의 압력을 높일 필요가 있다. 압송 가스의 압력을 너무 높게 하면, IPA 중에 무시할 수 없는 양의 질소 가스가 용해되고, 이 용존 질소 가스에 의해, 초임계 챔버(31)로의 투입 시에 문제가 되는 레벨의 크기의 기포가 발생할 우려가 있다. 이 때문에, 복수의 액 처리 유닛(2)에 대하여 동시에 1 개의 버퍼 탱크(44)로부터 질소 가스에 의한 압송이 행해지는 경우에는, 펌프에 의해 IPA를 흘리는 편이 바람직하다(후술하는 도 11의 구성예를 참조).
또한, 제 1 구성예에 따른 IPA 공급 기구(40)에서는, 압송 가스 공급부(45), 유량계(461), 개폐 밸브(462) 등에 의해, 노즐(22)로의 IPA의 공급을 제어하는 공급 제어부가 구성된다.
반도체 제조에 이용하는 액 처리 장치에 있어서, IPA를 공급하기 위하여 이용되고 있는 배관 및 그것에 부설되는 IPA 공급 기구(40)의 구성 부품(탱크, 밸브의 밸브 상자 등의, 내부에 IPA가 존재하는 부재)은, 대부분의 경우 불소계 수지 재료, 예를 들면 PFA로 제조되어 있다. 이하, 설명의 간략화를 위하여, 이들 부품을 'PFA 부품'이라고도 부르는 것으로 하는데, 이것으로써 PFA제인 것에 한정되는 것은 아니다.
PFA는 가스 투과성(산소 투과성)을 가지기 때문에, IPA를 PFA 부품의 내부에 비교적 장시간 체류시켜 두면, 주위의 대기 분위기에 포함되는 산소가 PFA 부품의 벽체를 투과하여 PFA 부품의 내부에 있는 IPA에 용해되어, IPA의 DO값이 높아진다. 문제가 되는 IPA의 체류는, 예를 들면, 액 처리 유닛(2)의 운전이 비교적 장시간에 걸쳐 중단되었을 때에 생긴다.
상기의 문제를 해결하기 위하여, 본 실시 형태에서는, IPA가 통과하는 PFA 부품의 주위를 불활성 가스, 구체적으로 질소 가스 분위기로 하고 있다. 이 목적을 위하여, PFA 부품의 주위를 포위 부재로 둘러싸고, 포위 부재의 내부에 질소 가스를 흘리고 있다. 포위 부재의 내부에 흘리는 가스로서는, IPA에 대한 용해도가 산소 가스보다 낮은 임의의 가스를 이용할 수 있는데, 반도체 제조 공장에 있어서의 입수성의 장점으로부터, 질소 가스를 이용하고 있다.
포위 부재는 산소 불투과성인 것이 바람직하지만, 완전하게 산소 불투과성일 필요는 없다. 예를 들면, 포위 부재의 내부를 질소 가스가 (미소 유량이라도) 상시 유통하고 있다면, 포위 부재를 투과한 산소에 의한 포위 부재의 내부의 공간의 산소 농도의 상승은 무시할 수 있을 정도이기 때문이다.
이하, PFA 부품의 주위를 불활성 가스 분위기로 하기 위한 다양한 구성예에 대하여 설명한다.
제 1 구성예에 있어서, 도 6에 나타내는 바와 같이, IPA 공급 배관(42)을 이중관 구조의 내관으로 할 수 있다. 즉, PFA로 이루어지는 IPA 공급 배관(42)(내관)의 주위에, IPA 공급 배관(42)과 동심의 외관(422)을 마련할 수 있다. 내관인 IPA 공급 배관(42) 내를 IPA가 흐르고, IPA 공급 배관(42)과 외관(422)과의 사이에 형성되는 가스 유로(423) 내를 질소 가스가 흐른다. 이 경우, 외관(422)이 포위 부재가 된다. 도 6의 구성예에서는, 외관(422)의 양단에, IPA 공급 배관(42)을 통과시키는 관통 홀을 마련한 캡(424)이 마련되어 있다. 캡(424)의 일방에는 가스 유로(423)로 불활성 가스를 공급하는 공급 포트(425)가 마련되고, 타방에는 가스 유로(423)로부터 불활성 가스를 배출하는 배출 포트(426)가 마련되어 있다.
제 2 구성예에 대하여, 도 7에 개략적으로 나타내는 바와 같이, 복수의 IPA 공급 기구(40)의 구성 부품을 포위하는 밀봉 하우징(47)을 마련해도 된다. 도 7에는, 밀봉 하우징(47) 내에, 필터(48), 개폐 밸브(49)의 액츄에이터(491)를 제외한 부분(492)(밸브 상자), 및 배관(493)이 수용되어 있는 예가 나타나 있다. 밀봉 하우징(47)에는, 밀봉 하우징(47) 내의 공간에 불활성 가스를 공급하는 공급 포트(471)와, 당해 공간으로부터 불활성 가스를 배출하는 배출 포트(472)가 마련되어 있다. 밀봉 하우징(47)은, 복수의 IPA 공급 기구(40)의 구성 부품 전부, 또는 거의 전부를 포위하도록 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 밀봉 하우징(47)이 포위 부재가 된다.
제 3 구성예에 있어서, 도 8에 개략적으로 나타내는 바와 같이, 배관과 배관과의 사이에 개폐 밸브(49) 등의 디바이스가 위치하고 있는 경우, 도 6에 나타낸 이중관 구조(42+422)를 개폐 밸브(49)의 양측에 마련하고, 일방의 외관(422)의 배출 포트(426)와 타방의 외관(422)의 공급 포트(425)를 연결관(427)으로 연결해도 된다. 이와 같이 연결관(427)을 이용하여, 인접하는 2 개의 포위 부재의 내부 공간을 서로 연통시킬 수 있다.
이것 대신에, 도 9에 나타내는 바와 같이, 개폐 밸브(49)의 양측의 IPA가 흐르는 관(부호 42로 나타냄)과, 개폐 밸브(49)의 부분(492)(밸브 상자)을 포위하는 일체형의 밀봉 하우징(47A)을 마련해도 된다. 이 경우, 일체형의 밀봉 하우징(47A)이 포위 부재가 된다.
도 10에는, 제 4 구성예로서, 버퍼 탱크(44)의 주위를 포위하는 포위 부재로서의 밀봉 하우징(47B)이 나타나 있다. 밀봉 하우징(47B)에 마련된 공급 포트(471)에 연결관(427)을 거쳐 질소 가스(N2(P))가 공급되고, 배출 포트(472)로부터 연결관(427)을 거쳐 질소 가스(N2(P))가 배출된다. 압송 가스 공급관(451)으로부터 버퍼 탱크(44)로 공급된 질소 가스(N2(D))의 압력에 의해 버퍼 탱크(44)로부터 IPA 공급 배관(46)으로 IPA가 유출된다.
도 10의 구성예의 변형예로서, 밀봉 하우징(47B)의 저부에, IPA 공급 배관(46)보다 대경의 관(473)(파선으로 나타냄)(이것도 포위 부재에 해당함)을 접속하여 IPA 공급 배관(46)의 주위를 포위해도 된다. 이 경우, 배출 포트(472)는 폐지되어, 대경의 관(473)의 단부에 배출 포트가 마련되고, 이 배출 포트에 연결관(427)이 접속된다.
재차 도 5를 참조한다. 개폐 밸브(431)의 주위, 및 개폐 밸브(462)의 주위에는, 도 8 또는 도 9에 나타내는 태양으로 포위 부재를 마련할 수 있다. 버퍼 탱크(44)의 주위에는 도 10에 나타내는 태양으로 포위 부재를 마련할 수 있다. 필터(432)의 주위에서는, IPA 공급 배관(42)(내관(421))의 주위에 마련된 포위 부재(외관(422))의 배출 포트(426)가, 연결관(427)을 개재하여, 필터(432)의 가스 제거 배관(490)의 주위에 마련된 포위 부재의 공급 포트에 접속되어 있다. 가스 제거 배관(490)의 주위에 마련된 포위 부재의 배출 포트는, 도 5 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 연결관(427)을 개재하여, 밀봉 하우징(47B)의 공급 포트(471)에 접속되어 있다.
도 5의 구성에서는, 복수의 포위 부재 중 인접하는 2 개끼리가 연결관(427)으로 연결되고, 불활성 가스 공급부(50)로부터 공급된 불활성 가스(질소 가스 N2(P))가, 밀폐 용기(41)의 근방으로부터 노즐(22)의 근방까지 1 패스로 흐르도록 되어 있다. 이에 의해 불활성 가스의 소비량을 삭감할 수 있다. 또한, 배관 및 밸브 등의 디바이스류가 조밀하게 배치되어 있는 영역에서는, 도 7에 나타낸 바와 같은 태양으로 포위 부재를 마련하는 것이 바람직하다. 또한, 불활성 가스 공급부(50)는, 예를 들면 공장용력으로서 제공되는 질소 가스 공급원이다.
도 11을 참조하여 제 2 구성예에 따른 IPA 공급 기구(700)에 대하여 설명한다. 도 11에서는, 도면의 간략화를 위하여 IPA의 공급처 중 액 처리 유닛(2)의 대수는 3 개로 하고 있지만, 이 수에 한정되는 것은 아닌 것은 말할 필요도 없다.
IPA 공급 기구(700)는, IPA를 저류하는 탱크(버퍼 탱크)(702)와, 탱크(702)에 접속된 순환 라인(704)을 가지고 있다. 순환 라인(704)에는, 상류측으로부터 차례로, 펌프(706), 온조기(708), 필터(710), 유량계(712) 및 정압 밸브(714)가 개재 마련되어 있다. 펌프(706)는, IPA를 가압하여 내보내는 것에 의해, 순환 라인(704)에 IPA의 순환류를 형성한다. 온조기(708)는, IPA의 공급처인 액 처리 유닛(2)에서의 사용에 적합한 온도로 IPA를 온도 조절한다. 필터(710)는, IPA로부터 파티클 등의 오염 물질을 제거한다. 정압 밸브(714)는, IPA의 공급처의 액 처리 유닛(2)에 적당한 압력으로 IPA가 유입되는 것을 가능하게 한다.
순환 라인(704)에 복수의 분기점(715)이 설정되어 있고, 각 분기점(715)에 있어서 순환 라인(704)으로부터 분기 공급 라인(716)이 분기하고 있다. 각 분기 공급 라인(716)의 하류단은, 대응하는 매엽식의 액 처리 유닛(2)의 IPA 공급용의 노즐(22)에 접속되어 있다. 분기 공급 라인(716)에는, 상류측으로부터 차례로, 정압 밸브(720), 개폐 밸브(722), 용존 가스 필터(예를 들면 중공사 막 필터)(724)가 개재 마련되어 있다. 분기 공급 라인(716)에 설정된 분기점(728)의 지점에서, 분기 공급 라인(716)으로부터 분기 복귀 라인(730)이 분기하고 있다. 분기 복귀 라인(730)에는 개폐 밸브(732)가 개재 마련되어 있다. 복수의 분기 복귀 라인(730)은, 합류하여 1 개의 복귀 라인(734)이 되고, 복귀 라인(734)의 하류단은 탱크(702)에 접속되어 있다.
탱크(702)에는, IPA 공급원(41)으로부터 IPA 공급 라인(IPA 공급 배관)(762)을 거쳐 IPA가 공급된다. IPA 공급 라인(762)에는 개폐 밸브(764)가 개재 마련되어 있다. 탱크(702)에는 드레인 라인(766)이 접속되어 있고, 드레인 라인(766)에는, 개폐 밸브(768)가 개재 마련되어 있다.
이 IPA 공급 기구의 제 2 구성예에 있어서도, IPA가 흐르는 관로('라인'이라고 불리는 부재) 및 관로에 부수하는 부재의 주위에는, 제 1 ~ 제 3 구성예와 동일한 포위 부재를 마련하고, 포위 부재의 내부에 불활성 가스(질소 가스)를 흘리는 것이 바람직하다. 또한, 도 12에 개략적으로 나타내는 바와 같이, 탱크(버퍼 탱크)(702)의 주위에는, 포위 부재로서의 밀폐 하우징(770)을 마련할 수 있다. 이 경우, 공급 포트(771)로부터 밀폐 하우징(770)으로 질소 가스가 공급되고, 배출 포트(772)로부터 질소 가스가 배출된다.
IPA 공급 기구의 제 2 구성예에 있어서는, 정압 밸브(720), 개폐 밸브(722), 개폐 밸브(732) 등에 의해 노즐(22)로의 IPA의 공급 제어를 행하는 공급 제어부가 구성된다.
다음으로, 상기 제 2 구성예에 있어서의 IPA 공급 기구(700)의 동작에 대하여 설명한다. IPA 공급원(41)으로부터 탱크(702)로 공급되어, 탱크(702)에 미리 정해진 양의 IPA가 모이면, 펌프(706)가 가동되어, IPA가 순환 라인(704)을 순환하게 된다. 온조기(708)가, 순환 라인(704)을 흐르는 IPA를 가열하여, IPA를 적당한 온도로 유지한다.
또한 이 때, 개폐 밸브(722)를 닫고 개폐 밸브(732)를 연 상태로 하는 것에 의해, 순환 라인(704)을 흐르는 IPA를, 각 분기 공급 라인(716)을 유입시켜, 대응하는 분기 복귀 라인(730)으로 유입시키고, 복귀 라인(734)을 거쳐 탱크(702)로 되돌리도록 한다. 이 상태를 '토출 대기 상태'라고도 부른다.
도 11에 나타낸 IPA 공급 기구에는, IPA 중의 용존 산소 농도를 측정하는 DO 센서가 마련되어 있다. 도 11에는, DO 센서를 마련할 수 있는 제 1 ~ 제 3 위치(이에 한정되는 것은 아님)를, 안에 DO라고 기재된 흰색의 장방형으로 나타내고 있다.
DO 센서의 제 1 위치는, 분기 복귀 라인(730)에 설정된 분기점(735)에 있어서 분기 복귀 라인(730)으로부터 분기한 배출 라인(배출 배관)(736) 상이다. 배출 라인(736)에 마련된 개폐 밸브(737)를 열고 분기 복귀 라인(730)에 마련된 개폐 밸브(738)를 닫는 것에 의해, 분기 복귀 라인(730)을 흐르는 IPA를 배출 라인(736)으로 흘릴 수 있다. 제 1 위치의 DO 센서는, 배출 라인(736)을 흐르는 IPA의 용존 산소 농도를 측정한다.
제 1 위치에 마련된 DO 센서의 검출값은, 예를 들면, 순환 라인(704) 및 분기 복귀 라인(730)을 지나 순환하는 IPA의 DO값이 안정적으로 미리 정해진 임계치 이하로 되어 있는 것을 보증하기 위하여 이용할 수 있다. 이 검출값은, 예를 들면, 전술한 바와 같이, 제어부(4)에 의한 노즐(22)로부터 기판(W)으로의 IPA 토출 개시 가부의 판단 기준으로서 이용할 수 있다. IPA의 DO값이 안정적으로 미리 정해진 임계치 이하로 되어 있는 것이 검출되면, 제어부(4)는, 개폐 밸브(722) 및 개폐 밸브(732)를, 전술한 토출 대기 상태로부터 토출 상태(개폐 밸브(722)가 열리고 개폐 밸브(732)가 닫힌 상태)로 전환하여, IPA 토출용의 노즐(22)로부터 기판(W)에 IPA를 토출시킨다.
분기 복귀 라인(730) 상에 DO 센서를 마련하는 것도 가능하다. 그러나, DO 센서로부터 IPA 중에 금속 성분이 용출될 가능성이 있다. IPA는 액 처리 유닛(2)에 있어서 기판(W)에 마지막으로 공급되는 액체이며, IPA에 금속 성분이 용해되어 있었을 경우에 그 IPA를 씻어낼 기회는 없다. 이 때문에, IPA의 금속 오염은 가능한 한 회피할 필요가 있다. 이 때문에, 본 실시 형태에서는, DO 센서는, 기판 처리 시스템(1)의 통상 운전 중에 IPA가 상시 순환하고 있는 분기 복귀 라인(730)이 아닌, 배출 라인(736)의 개폐 밸브(737)의 하류측에 마련되어 있다. 이 때문에, 개폐 밸브(737)가 닫혀 IPA가 분기 복귀 라인(730), 복귀 라인(734)을 지나 탱크(702)를 향해 흐르고 있을 때에, IPA가 제 1 위치의 DO 센서에 도달하지는 않는다. 또한, DO값의 측정을 위하여 배출 라인(736)을 통과한 IPA는, 이 기판 처리 시스템(1)이 설치되어 있는 반도체 제조 공장에 마련되어 있는 유기계 약액의 배액로로 폐기된다.
DO 센서의 제 2 위치는, 분기 공급 라인(716) 상에 있어서의 노즐(22)의 근방(노즐(22)의 상류측)이다.
제 2 위치에 마련된 DO 센서의 검출값은, 더미 디스펜스의 필요 여부의 판단 기준으로서 이용할 수 있다. 예를 들면, 제 2 위치에 마련된 DO 센서의 검출값이 미리 정해진 임계치보다 높고, 제 1 위치에 마련된 DO 센서의 검출값이 미리 정해진 임계치보다 낮은 경우에는, 더미 디스펜스에 의해 노즐(22) 부근의 분기 공급 라인(716)에 의해 체류하고 있는 IPA를 배출하면, 노즐(22)로부터 기판(W)으로의 IPA의 토출이 가능해지는 것이라고 판단할 수 있다.
제 2 위치에 마련된 DO 센서의 검출값은, 노즐(22)로부터 기판(W)에 토출되어 있는 IPA의 DO값의 감시를 위하여 이용할 수도 있다. 토출 중에 DO값이 미리 정해진 임계치보다 높아진 경우에는, 제어부(4)는 알람을 발생시킬 수 있다. 경우에 따라서는, 제어부(4)는, 개폐 밸브(722, 732)를 토출 대기 상태로 이행시켜 노즐(22)로부터의 IPA의 토출을 정지시킬 수도 있다. 이 경우, 처리 중의 기판(W)은, IPA 액막이 표면에 부착한 상태에서, 일시적으로 적당한 장소에 보관(보관 장소는, 액 처리 유닛(2)의 스핀 척(21) 상이어도 됨)해 두어도 된다. 저DO의 IPA가 공급 가능해진 시점에서, 기판 표면에 있는 고DO의 IPA를 저DO의 IPA로 치환하고, 그 후에, 초임계 건조 처리를 당해 기판(W)에 실시할 수 있다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, DO 센서로부터 IPA 중에 금속 성분이 용출될 가능성이 있다. 이 때문에, DO 센서의 검출값에 관계없이, 제 2 위치의 DO 센서의 근방에 있어서 분기 공급 라인(716) 내에 IPA가 장기간(미리 정해진 시간 이상에 걸쳐) 체류한 경우에는, 당해 DO 센서 부근의 IPA가 전부 배출되도록 더미 디스펜스를 행하는 것이 바람직하다.
DO 센서의 제 3 위치는, IPA 공급 라인(762)에 설치된 분기점(761)에 있어서 IPA 공급 라인(762)으로부터 분기한 배출 라인(배출 배관)(763) 상이다. 배출 라인(763)에 마련된 개폐 밸브(765)를 열고 IPA 공급 라인(762)에 마련된 개폐 밸브(764)를 닫는 것에 의해, IPA 공급 라인(762)을 흐르는 IPA를 배출 라인(763)으로 흘릴 수 있다. 제 3 위치의 DO 센서는, 배출 라인(763)을 흐르는 IPA의 용존 산소 농도를 측정한다. 배출 라인(763)을 통과한 IPA는, 이 기판 처리 시스템(1)이 설치되어 있는 반도체 제조 공장에 마련되어 있는 유기계 약액의 배액로로 폐기된다. DO 센서를 배출 라인(763)에 마련한 이유는, DO 센서로부터 용출된 금속 성분을 포함하는 IPA가 탱크(702)로 유입되는 것을 방지하기 위함이다.
제 3 위치에 마련된 DO 센서의 검출값은, IPA 공급원(41)으로부터 공급되는 IPA의 품질(DO값)에 문제가 없는지를 확인하기 위하여 이용할 수 있다. 본 개시에 따른 기판 처리 시스템(1)은, IPA 중의 용존 산소를 제거하는 수단을 가지고 있지 않다. 이 때문에, IPA 공급원(41)이 공장용력으로서 제공된 것이라면, 공장 관리자에게 이상을 통지하여, 대처를 기다리게 된다. 그 동안, 예를 들면 제어부(4)에 의해 기판 처리 시스템(1)의 가동은 정지된다. IPA 공급원(41)이, 캐니스터 등의 밀폐 용기라면, 밀폐 용기 또는 밀폐 용기 중의 IPA의 교환이 행해진다.
제 1 ~ 제 3 위치 전부에 DO 센서를 마련해도 되지만, 모든 위치에 DO 센서를 마련할 필요는 없다.
적합한 일실시 형태에 있어서는, 제 2 위치에 DO 센서가 마련되고, 제 1 위치에는 DO 센서는 마련되지 않는다. 각 액 처리 유닛(2)이 동작하고 있는 기판 처리 시스템(1)의 통상 운전 중에는, 분기 복귀 라인(730)에는, 상시 IPA가 흐르고 있기 때문에, 순환계(탱크(702), 순환 라인(704), 복귀 라인(734) 등을 포함하는 계)를 순환하고 있는 IPA를, 개폐 밸브(722, 732)의 전환에 의해, 임의의 타이밍에 배출 라인(736)으로 취출할 수 있다. 또한, 분기점(728)과 노즐(22)과의 사이의 분기 공급 라인(716) 내에 있는 IPA(체류 IPA)의 DO값이 다소 높아도 문제가 생기는 일은 대부분 없다. 왜냐하면, 치환 공정(DIW로부터 IPA로의 치환)의 초기에 노즐(22)로부터 기판(W)에 공급된 IPA는 기판(W) 상에 있던 DIW와 함께 기판(W)의 외방으로 비산하여, 기판(W) 상에는 잔류하지 않기 때문이다. 가령, 상기의 체류 IPA의 DO값이 문제가 된다면, 더미 디스펜스를 행하면 된다. 따라서, 제 2 위치에 있는 DO 센서의 검출값을 정기적으로 확인하면, 저DO값의 IPA가 기판(W)에 공급되는 것이 실질적으로 보증된다. 따라서 제 1 위치의 DO 센서는 마련하지 않아도 상관없다.
제 3 위치의 DO 센서를 마련하는 것의 이점은, 상술한 트러블 슈팅을 신속하게 행할 수 있는 점에 있으며, 기판(W)에 공급되는 DO값은, 제 2 위치의 DO 센서(또는 제 1 위치의 DO 센서)에 의해 행할 필요가 있다. 따라서, 예를 들면, IPA 공급원(41)(예를 들면 공장용력)으로부터 공급되는 DO값이 충분히 낮은 것이 보증되고 있다면, 제 3 위치의 DO 센서는 마련하지 않아도 된다.
DO 센서의 검출값은 제어부(4)로 송신되고, 제어부(4)는 수신한 검출값에 기초하여, 상술한 바와 같이, 액 처리 유닛(2)에서의 액 처리의 개시(노즐(22)로의 IPA 등의 처리액의 공급 개시), 액 처리의 중지(노즐(22)로의 IPA 등의 처리액의 공급 정지), DO 센서의 검출값에 이상이 생긴 취지를 오퍼레이터에 통지하는 알람의 발생 등을 행한다.
도 11에 나타내진 배관 계통도에 기재된 배관(라인)에 있어서, 그 배관을 통과한 IPA가 폐기되지 않는(환언하면, 당해 IPA가 나중에 노즐(22)로부터 토출되는) 배관은 공급 배관으로 분류된다. 그 배관을 통과한 IPA가 폐기되는(환언하면, 당해 IPA가 노즐(22)로 공급되지는 않음) 배관은 배출 배관이라고도 불리고, 배출 배관의 상당수는 공급 배관으로부터 분기하는 분기 배관이다. 도 11의 실시 형태에서는, 배출 라인(736, 763) 및 드레인 라인(766)이 배출 배관에 해당한다.
도 5에 나타낸 제 1 구성예에 있어서도, DO 센서(파선의 장방형으로 나타냈음)를 IPA 공급 배관(46)에(예를 들면 노즐(22)의 근방에 있어서의 노즐(22)의 상류에, 혹은 개폐 밸브(462)의 근방에 있어서의 개폐 밸브(462)의 상류에) 마련할 수 있다. 이 DO 센서에 의한 검출값도, 제어부(4)에 의한, 더미 디스펜스의 필요 여부의 판단, 노즐(22)로부터 기판(W)에 토출되어 있는 IPA의 DO값의 감시 등에 이용할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 전술한 도 11의 제 1 위치 및 제 3 위치의 DO 센서와 마찬가지로, DO 센서를 IPA 공급 배관(46)으로부터 분기한 배출 라인(도시하지 않음)에 마련해도 된다.
액 처리 유닛(2)에 있어서 기판(W)의 표면에 IPA 퍼들이 형성되고 나서, 초임계 처리 유닛(3)의 초임계 챔버(31)로 반입될 때까지의 사이에도, IPA 중에 산소가 용해될 수 있다. 이를 방지하기 위하여, 액 처리 유닛(2)의 스핀 척(21)으로부터 초임계 처리 유닛(3)의 초임계 챔버(31)에 이르기까지의 기판(W)의 반송 경로의 분위기를, 질소 가스 분위기(불활성 가스 분위기)로 유지해 두는 것이 바람직하다. 구체적으로 예를 들면, 액 처리 유닛(2)에 있어서 기판(W)의 표면에 IPA가 공급되기 시작하면, FFU(28)(도 2를 참조)로부터 질소 가스를 토출한다. 또한, 기판 반송로(162)로도 질소 가스 공급부(163)(도 1을 참조)로부터 질소 가스를 공급하여, 기판 반송로(162)를 질소 가스 분위기로 유지한다. 또한, 초임계 처리 유닛(3)의 영역(35)으로 질소 가스 공급부(36)(도 1을 참조)로부터 질소 가스를 공급하여, 영역(35)을 질소 가스 분위기로 유지한다.
상기 실시 형태에 따르면, 기판(W)의 표면에 형성된 IPA 퍼들 중의 용존 산소를 낮게 억제할 수 있기 때문에, 용존 산소 유래의 기포 형성에 기인한 패턴의 도괴를 방지할 수 있다.
금회 개시된 실시 형태는 모든 점에서 예시로 제한적인 것은 아니라고 생각되어야 한다. 상기의 실시 형태는, 첨부한 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 다양한 형태로 생략, 치환, 변경되어도 된다.

Claims (16)

  1. 노즐을 가지고, 처리액을 상기 노즐로부터 기판에 공급하는 것에 의해 기판에 처리를 실시하는 액 처리부로서, 상기 처리액을 건조시키는 초임계 건조 처리의 전공정으로서, 상기 처리액의 액막을 상기 기판의 표면에 형성하는, 상기 액 처리부와,
    상기 노즐로 처리액을 공급하는 처리액 공급부로서,
    처리액 공급원으로부터 공급된 처리액을 일시적으로 저류하는 버퍼 탱크와,
    상기 처리액 공급원, 상기 버퍼 탱크 및 상기 노즐을 접속하고, 상기 처리액 공급원으로부터 상기 노즐을 향해 처리액을 통과시키는 공급 배관과,
    상기 노즐로의 처리액의 공급 및 공급 정지를 적어도 행하는 공급 제어부
    를 가지고 있는 처리액 공급부와,
    상기 공급 배관에 마련되거나, 혹은 상기 공급 배관으로부터 분기하는 배출 배관에 마련된 용존 산소 농도 측정부로서, 상기 공급 배관 내에 있는 처리액 중, 혹은 상기 공급 배관으로부터 상기 배출 배관을 거쳐 취출된 처리액 중의 용존 산소 농도를 측정하는, 상기 용존 산소 농도 측정부와,
    상기 용존 산소 농도 측정부의 측정 결과에 기초하여 상기 노즐로부터 기판으로의 처리액의 공급 가부를 판단하고, 그 판단 결과에 기초하여 상기 공급 제어부를 제어하는 제어부
    를 구비한 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액 공급원과 상기 노즐과의 사이의 구간 중 적어도 일부에 있어서, 내부에 처리액이 존재하는 부재를 포위하는 포위 부재와,
    상기 포위 부재의 내측에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부
    를 더 구비한, 기판 처리 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 배관은, 내관 및 외관을 가지는 이중관으로서 구성되고, 상기 내관에 처리액이 흐르게 되고, 상기 외관과 상기 내관과의 사이의 공간에 불활성 가스가 흐르게 되고, 상기 외관이 상기 포위 부재인, 기판 처리 장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 포위 부재는, 상기 처리액 공급원과 상기 노즐과의 사이의 구간 중 적어도 일부에 있어서, 상기 배관 및 상기 배관에 마련된 기기와 한데 모아 포위하도록 마련되어 있고, 상기 기기는, 밸브, 필터, 유량계 및 온조기로 이루어지는 군으로부터 선택된 하나 이상의 기기인, 기판 처리 장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 포위 부재는, 상기 처리액 공급원과 상기 노즐과의 사이의 구간 중 적어도 일부에 있어서, 상기 배관에 마련된 기기를 포위하도록 마련되어 있고, 상기 기기는, 밸브, 필터, 유량계 및 온조기 중 어느 하나인, 기판 처리 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 포위 부재는, 상기 버퍼 탱크를 포위하도록 마련되어 있는, 기판 처리 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 버퍼 탱크에 접속된 순환 라인을 더 구비하고, 처리액은, 상기 순환 라인으로부터 분기하는 분기 공급 라인을 거쳐 상기 노즐로 공급되고, 상기 순환 라인 및 상기 분기 공급 라인은 상기 배관 중 일부를 이루는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 용존 산소 농도 측정부는, 상기 처리액 공급원과 상기 버퍼 탱크와의 사이의 배관으로부터 분기하는 배출 라인을 구성하는 배출 배관, 상기 분기 공급 라인을 구성하는 공급 배관, 및, 상기 분기 공급 라인으로부터 분기하여 상기 순환 라인으로 처리액을 되돌리는 복귀 라인으로부터 분기하는 배출 라인을 구성하는 배출 배관 중 적어도 하나에 마련되어 있는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 버퍼 탱크는, 처리액을 저류하는 탱크 본체와, 상기 탱크 본체에 마련된 불활성 가스 공급 포트 및 처리액 토출 포트를 가지고, 상기 불활성 가스 공급 포트로부터 불활성 가스를 공급하여 상기 탱크 본체의 내부 공간을 가압하는 것에 의해, 상기 처리액 토출 포트로부터 처리액이 토출되도록 구성되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 액 처리부에 의해 표면에 처리액의 액막이 형성된 기판을 초임계 유체를 이용하여 건조시키는 초임계 처리부와,
    상기 액 처리부로부터 상기 초임계 처리부로 기판을 반송하는 반송부와,
    상기 액 처리부로부터 상기 초임계 처리부로 기판이 반송될 시에 기판이 통과하는 공간에 불활성 가스를 공급하여 상기 공간을 불활성 가스 분위기로 하는 불활성 가스 공급부
    를 더 구비한 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리액은 IPA(이소프로필 알코올)인, 기판 처리 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소 가스인, 기판 처리 장치.
  13. 노즐을 가지고, 처리액을 상기 노즐로부터 기판에 공급하는 것에 의해 기판에 처리를 실시하는 액 처리부로서, 상기 처리액을 건조시키는 초임계 건조 처리의 전공정으로서, 상기 처리액의 액막을 상기 기판의 표면에 형성하는, 상기 액 처리부와,
    상기 노즐로 처리액을 공급하는 처리액 공급부로서,
    처리액 공급원으로부터 공급된 처리액을 일시적으로 저류하는 버퍼 탱크와,
    상기 처리액 공급원, 상기 버퍼 탱크 및 상기 노즐을 접속하고, 상기 처리액 공급원으로부터 상기 노즐을 향해 처리액을 통과시키는 공급 배관과,
    상기 노즐로의 처리액의 공급 및 공급 정지를 적어도 행하는 공급 제어부
    를 가지고 있는 처리액 공급부와,
    상기 공급 배관에 마련되거나, 혹은 상기 공급 배관으로부터 분기하는 배출 배관에 마련된 용존 산소 농도 측정부로서, 상기 공급 배관 내에 있는 처리액 중, 혹은 상기 공급 배관으로부터 상기 배출 배관을 거쳐 취출된 처리액 중의 용존 산소 농도를 측정하는, 상기 용존 산소 농도 측정부
    를 구비한 기판 처리 장치를 이용한 기판 처리 방법에 있어서,
    상기 용존 산소 농도 측정부의 측정 결과에 기초하여 상기 노즐로부터 기판으로의 처리액의 공급 가부를 판단하고, 판단 결과가 가능인 경우에, 상기 공급 제어부를 제어하여 상기 노즐로부터 상기 액 처리부 내에 있는 기판에 처리액을 공급하여, 상기 기판에 액 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 기판 처리 방법에 이용되는 상기 기판 처리 장치가, 상기 처리액 공급원과 상기 노즐과의 사이의 구간 중 적어도 일부에 있어서, 내부에 처리액이 존재하는 부재를 포위하는 포위 부재를 더 구비하고 있고,
    상기 기판 처리 방법은, 상기 포위 부재의 내측에 불활성 가스를 공급하는 것에 의해, 상기 부재의 내부에 존재하는 처리액에 산소가 용해되는 것을 방지 또는 억제하면서, 상기 처리액을 상기 노즐로부터 기판에 공급하는 것에 의해 기판에 처리를 실시하는, 기판 처리 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 처리액은 IPA(이소프로필 알코올)인, 기판 처리 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 불활성 가스는 질소 가스인, 기판 처리 방법.
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