TW202236381A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

實施形態是有關於一種基板處理裝置及基板處理方法。根據一實施形態，基板處理裝置包括混合部，所述混合部將包含金屬元素的第一液體與顯示出鹼性的第二液體加以混合，而生成包含所述金屬元素並顯示出鹼性的第三液體。所述裝置更包括將所述第三液體供給至基板的供給部。所述裝置更包括：第一流路，將所述第三液體不經由自所述第三液體除去粒子的過濾器地自所述混合部輸送至所述供給部。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
[相關申請案] 本申請案享有以日本專利申請案2021-36542號（申請日：2021年3月8日）為基礎申請案的優先權。本申請案藉由參照所述基礎申請案而包括基礎申請案的全部內容。
本揭示的實施形態是有關於一種基板處理裝置及基板處理方法。
於藉由將包含金屬元素的藥液供給至基板而向基板供給金屬元素的情況下，理想的是採用能夠較佳地向基板供給金屬元素的方法。
實施形態提供一種能夠較佳地向基板供給金屬元素的基板處理裝置及基板處理方法。
根據一實施形態，基板處理裝置包括混合部，所述混合部將包含金屬元素的第一液體與顯示出鹼性的第二液體加以混合，而生成包含所述金屬元素並顯示出鹼性的第三液體。所述裝置更包括將所述第三液體供給至基板的供給部。所述裝置更包括：第一流路，將所述第三液體不經由自所述第三液體除去粒子的過濾器地自所述混合部輸送至所述供給部。
以下，參照圖式對本發明的實施形態進行說明。於圖1至圖4中，對同一結構標注同一符號，並省略重覆的說明。
（第一實施形態） 圖1是表示第一實施形態的基板處理裝置的結構的示意圖。圖1的基板處理裝置用於藉由藥液對基板W進行處理。
圖1的基板處理裝置包括金屬水溶液槽1、氨水槽2、純水槽3、稀釋槽4、混合槽5、工作台6、噴嘴7、回收槽11、截止過濾器12、流量計13、控制部14、閥21及閥22。金屬水溶液槽1、純水槽3、及稀釋槽4是第一液體供給部的例子，氨水槽2是第二液體供給部的例子。混合槽5是混合部的例子，噴嘴7是供給部的例子。回收槽11是回收部的例子，截止過濾器12是過濾器的例子。
另外，氨水槽2包括pH計2a及檢測器2b。混合槽5包括pH計5a、吸光光度計5b、攪拌機5c、及馬達5d。pH計5a及吸光光度計5b是測定部的例子。回收槽11包括pH計11a、吸光光度計11b、及廢液回收機構11c。
圖1的基板處理裝置更包括流路P1、流路P2、流路P3、流路P4、流路P5、流路P11、流路P12、流路P13。流路P1、流路P2、流路P3、流路P4、流路P5、流路P11、流路P12、流路P13例如由配管形成。流路P5是第一流路的例子，流路P11、流路P12是第二流路的例子，流路P13是第三流路的例子。
以下，參照圖1對本實施形態的基板處理裝置的詳情進行說明。
金屬水溶液槽1用於容納包含金屬元素的金屬水溶液。所述金屬元素的例子為過渡金屬元素及稀土類金屬元素。例如，本實施形態的金屬水溶液包含鎳（Ni）、鈷（Co）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鎢（W）、鋁（Al）、鈀（Pd）、銠（Rh）、鉑（Pt）、金（Au）、銀（Ag）、鉛（Pb）、錳（Mn）、釕（Ru）、鉻（Cr）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、銥（Ir）或鉭（Ta）作為金屬元素。另外，本實施形態的金屬水溶液以離子的形式包含此種金屬元素。金屬水溶液例如為包含金屬離子的硝酸水溶液、鹽酸水溶液、乙酸水溶液、甲酸水溶液、硫酸水溶液、草酸水溶液、胺基磺酸水溶液或碳酸水溶液。例如，於金屬水溶液為乙酸鎳（Ni（COOH） 2）水溶液的情況下，金屬元素為Ni元素，離子為Ni 2+離子。金屬水溶液槽1內的金屬水溶液經由流路P1被輸送至稀釋槽4。
氨水槽2用於容納高濃度的氨水。氨水是氨（NH 3）的水溶液，顯示出鹼性。所述氨水的pH例如為10以上，較佳為10以上且12以下，更佳為11以上且12以下。另外，所述氨水中的氨的濃度例如為28 wt%以上。氨水槽2內的氨水經由流路P2被輸送至混合槽5。氨水槽2內的氨水是第二液體的例子。
pH計2a測定氨水槽2內的氨水的pH，並將該測定結果輸出至控制部14。檢測器2b檢測氨氣，於檢測到氨氣的情況下輸出警報。由於本實施形態的基板處理裝置處理氨水，因此於基板處理裝置內有時會產生氨氣。檢測器2b是用於使人類知悉氨氣的產生而設置。警報可以任何態樣輸出，例如可以警報音、警報畫面、警報郵件、警報燈、警報指示符的形式輸出。為了檢測氨氣洩漏至基板處理裝置的框體外的情況，本實施形態的檢測器2b設置於基板處理裝置的框體外。另外，檢測器2b可將表示檢測到氨氣的訊號輸出至控制部14，於此情況下，控制部14可輸出警報。
純水槽3用於容納純水。所述純水例如為純度高的純水即超純水。純水槽3內的純水經由流路P3被輸送至稀釋槽4。
稀釋槽4藉由來自純水槽3的純水稀釋來自金屬水溶液槽1的金屬水溶液，從而生成金屬元素的濃度低於來自金屬水溶液槽1的金屬水溶液的金屬水溶液。稀釋槽4例如生成Ni 2+離子的濃度為1.0×10 -4mol/L以上且1.0×10 -1mol/L以下的金屬水溶液。此時，金屬水溶液中的Ni 2+離子的濃度例如由控制部14控制。於稀釋槽4內生成的金屬水溶液經由流路P4被輸送至混合槽5。於稀釋槽4內生成的金屬水溶液是第一液體的例子。
混合槽5將來自稀釋槽4的金屬水溶液與來自氨水槽2的氨水加以混合，而生成包含金屬元素並顯示出鹼性的藥液。於本實施形態中，金屬水溶液與氨水進行反應，而生成包含金屬元素的氨錯合物。因此，本實施形態的藥液成為包含氨錯合物的水溶液。例如，於金屬水溶液為乙酸鎳水溶液的情況下，所述藥液成為在氨錯合物中包含Ni元素的水溶液（六氨鎳錯合物水溶液）。於混合槽5內生成的藥液經由流路P5被輸送至噴嘴7。於混合槽5內生成的藥液是第三液體的例子。本實施形態的混合槽5成為封閉系的混合槽。
pH計5a測定混合槽5內的藥液的pH，並將該測定結果輸出至控制部14。控制部14為了控制混合槽5內的藥液的pH而使用所述pH的測定結果。控制部14例如控制混合槽5內的藥液的pH，以使混合槽5內的藥液的pH為10以上，較佳為10以上且12以下，更佳為11以上且12以下。例如，於由pH計5a所得的pH的測定值小於11的情況下，控制部14使混合槽5內的藥液的pH上昇至11以上的值。具體而言，控制部14進行使由pH計5a所得的pH的測定值成為11以上般的控制。關於控制部14對pH的控制的進一步的詳情將於後述。
吸光光度計5b測定混合槽5內的藥液的吸光度，並將該測定結果輸出至控制部14。控制部14為了控制混合槽5內的藥液的金屬濃度而使用所述吸光度的測定結果。所述金屬濃度的例子是藥液內的Ni原子的濃度。藥液的吸光度可用於評估藥液的金屬濃度。控制部14例如控制混合槽5內的藥液的金屬濃度，以使混合槽5內的藥液的金屬濃度為1.0×10 -4mol/L以上且1.0×10 -1mol/L以下。例如，於與由吸光光度計5b所得的吸光度的測定值對應的金屬濃度小於1.0×10 -4mol/L的情況下，控制部14使混合槽5內的藥液的金屬濃度上昇至1.0×10 -4mol/L以上的值。具體而言，控制部14進行使與由吸光光度計5b所得的吸光度的測定值對應的金屬濃度達到1.0×10 -4mol/L以上般的控制。關於控制部14對金屬濃度的控制的進一步的詳情將於後述。
攪拌機5c藉由在混合槽5內旋轉，來攪拌混合槽5內的藥液。藉此，可使混合槽5內的藥液的pH及金屬濃度均勻化。馬達5d安裝於攪拌機5c，可使攪拌機5c旋轉。馬達5d的旋轉動作例如由控制部14進行控制。
工作台6用於支持基板W並使其旋轉。工作台6的旋轉動作例如由控制部14進行控制。
噴嘴7用於將來自混合槽5的藥液供給至基板W。本實施形態的噴嘴7向正在旋轉的工作台6上的基板W的上表面噴出藥液。藉此，基板W藉由藥液進行處理。本實施形態中，藉由向基板W供給藥液，從而可將藥液中的金屬元素供給至基板W。例如，可使藥液中的金屬原子附著於基板W的表面，或導入至基板W的內部。本實施形態的基板W包含非晶矽層，藥液中的Ni原子被賦予至非晶矽層的表面。此情況下，非晶矽層的表面上的Ni原子的濃度例如能夠藉由調整藥液中的Ni原子的濃度來控制。由噴嘴7進行的藥液的噴出動作例如由控制部14進行控制。
再者，本實施形態中，基板W藉由使用噴嘴7的旋塗法被供給藥液，但亦可藉由其他方法被供給藥液。例如，基板W亦可藉由藥液噴霧或藥液浸漬被供給藥液。另外，本實施形態中，基板W藉由單片式進行處理，但亦可藉由批次式進行處理。
回收槽11回收供給至基板W的藥液。藉此，能夠對供給至基板W的藥液進行再利用。由回收槽11回收的藥液經由流路P11被輸送至截止過濾器12。
pH計11a測定回收槽11內的藥液的pH，並將該測定結果輸出至控制部14。吸光光度計11b測定回收槽11內的藥液的吸光度，並將該測定結果輸出至控制部14。廢液回收機構11c是回收供給至基板W的藥液（廢液）的機構。本實施形態的藥液自噴嘴7噴出至工作台6上的基板W，並經由廢液回收機構11c被回收至回收槽11內。
截止過濾器12設置於流路P11與流路P12之間，從自回收槽11朝向混合槽5的藥液回收灰塵。具體而言，本實施形態的截止過濾器12自藥液中除去粒子。藉此，能夠將除去了粒子的藥液供給至混合槽5。所述粒子例如是由藥液產生的金屬氧化物。通過了截止過濾器12的藥液經由流路P12被輸送至混合槽5，並於混合槽5內被再利用。
流量計13設置於流路P12上，對在截止過濾器12的下游的流路P12中流動的藥液的流量進行測定。當因粒子而引起截止過濾器12的堵塞時，由流量計13測定的流量下降。因此，由流量計13測定的流量能夠用於檢測截止過濾器12的堵塞。流量計13將流量的測定結果輸出至控制部14。通過了流量計13的藥液經由流路P12被輸送至混合槽5。
控制部14對本實施形態的基板處理裝置的各種運作進行控制。本實施形態的控制部14基於自流量計13接收到的流量的測定結果，自混合槽5經由流路P13向截止過濾器12供給藥液。例如，於所述流量大於臨限值的情況下，控制部14將設置於流路P13上的閥（未圖示）關閉，停止自混合槽5向截止過濾器12供給藥液。另一方面，於所述流量小於臨限值的情況下，控制部14將所述閥打開，自混合槽5向截止過濾器12供給藥液。藉此，可使附著於截止過濾器12的粒子變化為氨錯合物。所述氨錯合物與藥液一起被回收至混合槽5內。如此，能夠自截止過濾器12除去粒子，從而消除截止過濾器12的堵塞。自混合槽5供給至截止過濾器12的藥液經由流路P12被回收至混合槽5內。再者，自混合槽5向截止過濾器12供給藥液亦可於例如基板處理裝置的維護中等基板處理裝置未對基板W進行處理的期間內進行。
控制部14進而可基於自pH計2a接收到的pH的測定結果來控制氨水槽2內的氨水的pH。藉此，能夠實現氨水的所述pH。控制部14進而可基於自pH計5a及吸光光度計5b接收到的pH及吸光度的測定結果來分別控制混合槽5內的藥液的pH及金屬濃度。藉此，能夠實現藥液的所述pH及金屬濃度。控制部14進而可基於自pH計11a及吸光光度計11b接收到的pH及吸光度的測定結果來分別控制回收槽11內的藥液的pH及金屬濃度。再者，該些pH計2a、5a、11a除了氨水或藥液的pH的測定結果之外，亦可將氨水或藥液的溫度的測定結果輸出至控制部14。
本實施形態的控制部14藉由控制設置於流路P2上的閥21及設置於流路P4上的閥22，而可控制混合槽5內的藥液的pH及金屬濃度。例如，於混合槽5內的藥液的pH低的情況下，增加閥21的開度，從而增加通過閥21的氨水的流量。藉此，能夠提高混合槽5內的藥液的pH。另一方面，於混合槽5內的藥液的金屬濃度低的情況下，增加閥22的開度，從而增加通過閥22的藥液的流量。藉此，能夠提高混合槽5內的藥液的金屬濃度。
另外，本實施形態的控制部14亦可藉由氨氣鼓泡或緩衝材料來控制混合槽5內的藥液的pH。緩衝材料的例子為硝酸銨、硫酸銨、氯化銨、氫氧化銨等。藉此，能夠藉由閥21、閥22以外的部件控制混合槽5內的藥液的pH。於此情況下，於混合槽5中預先設置氨氣鼓泡用的機構或緩衝材料用的機構。控制部14藉由控制所述機構，而可藉由氨氣鼓泡或緩衝材料來控制混合槽5內的藥液的pH。
如以上所述，本實施形態的基板處理裝置藉由將來自混合槽5的藥液供給至基板W，而利用藥液對基板W進行處理。藉此，可對基板W內的非晶矽層賦予藥液內的Ni原子。然後，基板W例如在基板處理裝置外被退火。其結果，非晶矽層被結晶化。再者，本實施形態的藥液亦可用於基板W內的非晶矽層以外的層的處理。
接著，繼續參照圖1，對本實施形態的基板處理裝置的進一步的詳情進行說明。
本實施形態的控制部14控制混合槽5內的藥液的pH，以使混合槽5內的藥液的pH達到11以上。此種控制有以下般的優點。
例如，假設混合槽5內的藥液包含金屬離子（例如Ni 2+離子），且具有小於7的pH的情況。於此情況下，混合槽5內的藥液為酸性。當將所述藥液供給至非晶矽層（a-Si層）時，能夠對a-Si層的表面賦予金屬原子。然而，於此情況下，a-Si層表面的金屬原子的濃度有可能達不到a-Si層的結晶化所需的濃度。
另外，假設藉由在包含金屬離子的水溶液中添加鹼性物質來生成藥液，並使混合槽5內的藥液的pH為7以上且小於10。於此情況下，混合槽5內的藥液為鹼性（alkaline）。根據所述藥液的種類不同，藉由控制藥液的pH而可生成所述金屬的氫氧化物。當將所述藥液供給至a-Si層時，金屬氫氧化物吸附於a-Si層上。藉此，能夠使a-Si層表面的金屬原子的濃度達到a-Si層的結晶化所需的濃度。於此情況下，金屬氫氧化物的生成量由所述水溶液中的金屬離子的含量及鹼性物質的添加量決定。因此，藉由適當地設定它們的含量及添加量，可增加金屬氫氧化物的生成量，從而可增加a-Si層表面的金屬原子的濃度。然而，若將所述藥液供給至a-Si層，則同時引起金屬氫氧化物對a-Si層的吸附及金屬氫氧化物於藥液內的沈澱，因此a-Si層上的藥液中的金屬濃度會較所期望的金屬濃度降低。其結果，a-Si層表面的金屬原子的濃度有可能達不到所期望的濃度。另外，由於在藥液內沈澱的金屬氫氧化物的凝聚物於a-Si層的表面附著有一定數量，因此有可能於a-Si層的表面局部地產生金屬濃度高的部位。此種部位有可能會對a-Si層的結晶化帶來不良影響。
金屬氫氧化物於所述藥液內的沈澱亦於混合槽5與噴嘴7之間的流路P5中產生。因此，與截止過濾器12同樣，可考慮將自藥液除去粒子的過濾器配置於流路P5上。藉此，能夠自流路P5內的藥液除去作為粒子的金屬氫氧化物，從而能夠抑制所述冷凝物的附著。然而，若於流路P5上配置過濾器，則存在藥液中的金屬濃度於過濾器中降低的問題。
因此，本實施形態的基板處理裝置藉由控制部14來控制混合槽5內的藥液的pH，以使混合槽5內的藥液的pH達到11以上。當藥液的pH達到11以上時，金屬氫氧化物於藥液內的沈澱得到抑制。藉此，即便不於流路P5配置自藥液除去粒子的過濾器，亦能夠抑制所述冷凝物的附著。因此，本實施形態的基板處理裝置於流路P5中不包括此種過濾器，且不經由此種過濾器而將藥液自混合槽5輸送至噴嘴7。藉此，能夠抑制藥液中的金屬濃度於過濾器中降低的問題。
如以上所述，根據本實施形態，藉由使用鹼性藥液，能夠充分提高a-Si層表面的金屬原子的濃度。根據本實施形態，進而，藉由將混合槽5內的藥液的pH控制為11以上，能夠不使用過濾器而抑制冷凝物對a-Si層的表面的附著。根據本實施形態，進而，藉由使用無過濾器的流路P5輸送藥液，能夠抑制藥液中的金屬濃度於過濾器中降低的問題。根據本實施形態，進而，藉由利用控制部14控制藥液中的金屬濃度，能夠控制a-Si層表面的金屬原子的濃度。如此，根據本實施形態，能夠較佳地向基板W供給金屬元素。
（第二實施形態） 圖2是表示第二實施形態的基板處理裝置的結構的示意圖。
圖2的基板處理裝置除了包括圖1的基板處理裝置的構成要素以外，亦包括預截止過濾器15、預混合槽16、閥23、閥24、及流路P1’、流路P2’、流路P4’。預混合槽16包括pH計16a、吸光光度計16b及粒子計數器16c。預混合槽16是預混合部的例子。
圖2的基板處理裝置更包括流路P11a、流路P11b、流路P11c作為流路P11。預截止過濾器15設置於流路P11a上。預混合槽16設置於流路P11a、流路P11b、以及流路P11c之間。流路P1’、流路P2’、流路P4’或流路P11a、流路P11b、流路P11c例如由配管形成。
以下，參照圖2對本實施形態的基板處理裝置的詳情進行說明。
於第一實施形態中，自回收槽11排出的藥液被截止過濾器12過濾，供給至混合槽5，並於混合槽5內混合。另一方面，於本實施形態中，自回收槽11排出的藥液由預截止過濾器15預過濾，供給至預混合槽16，並於預混合槽16內預混合。自預混合槽16排出的藥液藉由截止過濾器12過濾，供給至混合槽5，並於混合槽5內混合。
預截止過濾器15從自回收槽11經由流路P11a流向預混合槽5的藥液回收灰塵。具體而言，本實施形態的預截止過濾器15與截止過濾器12同樣，自藥液中除去粒子。藉此，能夠將除去了粒子的藥液供給至預混合槽16。所述粒子例如是由藥液產生的金屬氫氧化物。通過了預截止過濾器15的藥液經由流路P11a被輸送至預混合槽16。
預混合槽16將自預截止過濾器15流入的藥液加以混合，將混合後的藥液排出至流路P11b或流路P11c。排出至流路P11b的藥液被輸送至截止過濾器12。另一方面，排出至流路P11c的藥液返回至回收槽11。
pH計16a測定預混合槽16內的藥液的pH，並將該測定結果輸出至控制部14。吸光光度計16b測定預混合槽16內的藥液的吸光度，並將該測定結果輸出至控制部14。粒子計數器16c對自預混合槽16內的藥液中檢測到的粒子的個數進行計數，並將其計數結果輸出至控制部14。
流路P1’、流路P2’、流路P4’分別自金屬水溶液槽1、氨水槽2、稀釋槽4朝回收槽11延伸。但是，流路P1’的一部分省略了圖示。流路P1’將金屬水溶液槽1內的金屬水溶液輸送至回收槽11。流路p2’將氨水槽2內的氨水輸送至回收槽11。流路P4’將於稀釋槽4內生成的金屬水溶液輸送至回收槽11。閥23設置於流路p2’上。閥24設置於流路P4’上。
接著，繼續參照圖2，對本實施形態的基板處理裝置的進一步的詳情進行說明。
於本實施形態中，控制部14控制混合槽5內的藥液的pH，以使混合槽5內的藥液的pH成為11以上且12以下。因此，噴嘴7將具有11以上且12以下的pH的藥液噴出至基板W。另一方面，回收槽11回收與噴嘴7中的pH相比pH降低的藥液。理由是藥液的pH會因基板W的處理而降低。
若將回收槽11內的藥液直接供給至混合槽5，則混合槽5內的藥液的pH會降低。例如，於混合槽5內的藥液的pH為11、回收槽11內的藥液的pH為10的情況下，若將回收槽11內的藥液直接供給至混合槽5，則混合槽5內的藥液的pH會低於11。於此情況下，控制部14需要使混合槽5內的藥液的pH再次返回至11。
為了減少此種浪費，本實施形態的控制部14控制回收槽11內的藥液的pH，以使回收槽11內的藥液的pH接近混合槽5內的藥液的pH。本實施形態的控制部14亦可進而控制回收槽11內的藥液的金屬濃度，以使回收槽11內的藥液的金屬濃度接近混合槽5內的藥液的金屬濃度。本實施形態的控制部14藉由控制設置於流路p2’上的閥23及設置於流路P4’上的閥24，可控制回收槽11內的藥液的pH及金屬濃度。例如，於回收槽11內的藥液的pH低的情況下，增加閥23的開度，從而增加通過閥23的氨水的流量。藉此，可提高回收槽11內的藥液的pH。另一方面，於回收槽11內的藥液的金屬濃度低的情況下，增加閥24的開度，從而增加通過閥24的藥液的流量。藉此，可提高回收槽11內的藥液的金屬濃度。控制部14藉由使用由pH計11a測定的pH或由吸光光度計11b測定的吸光度，可進行此種pH控制或金屬濃度控制。
此種控制亦能夠於預混合槽16中實施。控制部14亦可控制預混合槽16內的藥液的pH，以使預混合槽16內的藥液的pH接近混合槽5內的藥液的pH。控制部14亦可進而控制預混合槽16內的藥液的金屬濃度，以使預混合槽16內的藥液的金屬濃度接近混合槽5內的藥液的金屬濃度。控制部14藉由使用由pH計16a測定的pH或由吸光光度計16b測定的吸光度，可進行此種pH控制或金屬濃度控制。
例如，於混合槽5內的藥液的pH為11，剛被回收槽11回收後的藥液的pH為10的情況下，控制部14亦可控制回收槽11內的藥液的pH，以使回收槽11內的藥液的pH成為約11。於此情況下，控制部14將回收槽11內的藥液的pH大致調整為11，將預混合槽16內的藥液的pH微調為11。其結果，pH為11的藥液返回至混合槽5，因此能夠抑制混合槽5內的藥液的pH因來自預混合槽16的藥液而降低。
圖3是用於說明第二實施形態的基板處理裝置的運作的流程圖。
首先，於稀釋槽4中，將自金屬水溶液槽1供給的金屬水溶液加以稀釋（步驟S1）。接著，於混合槽5中，向混合槽5內的現有藥液中添加自氨水槽2供給的氨水及自稀釋槽4供給的金屬水溶液，並利用攪拌機5c將該些液體加以混合（步驟S2）。
接著，使用pH計5a及吸光光度計5b測定混合槽5內的藥液的pH及吸光度（金屬濃度）（步驟S3）。於控制部14判定為由pH計5a測定的pH小於11、或由吸光光度計5b測定的金屬濃度並非所期望的濃度的情況下，返回至步驟S2。另一方面，於控制部14判定為由pH計5a測定的pH為11以上、且由吸光光度計5b測定的金屬濃度為所期望的濃度的情況下，進入步驟S4。
於步驟S4中，噴嘴7將來自混合槽5的藥液噴出至基板W。接著，於回收槽11中，回收所述藥液（步驟S5）。接著，使用pH計11a及吸光光度計11b測定回收槽11內的藥液的pH及吸光度（金屬濃度）（步驟S6）。接著，於回收槽11中，向回收槽11內的現有藥液中添加自氨水槽2供給的氨水及自稀釋槽4供給的金屬水溶液（步驟S7）。此時，控制部14基於由pH計11a測定的pH及由吸光光度計11b測定的金屬濃度，決定氨水及金屬水溶液向回收槽11內的藥液的添加量。
接著，自回收槽11排出的藥液被預截止過濾器15過濾（步驟S8）。接著，通過了預截止過濾器15的藥液被供給至預混合槽16（步驟S9）。
接著，使用pH計16a、吸光光度計16b及粒子計數器16c測定預混合槽16內的藥液的pH、吸光度（金屬濃度）及粒子的個數（步驟S10）。於控制部14判定為由pH計16a測定的pH小於11、或由吸光光度計16b測定的金屬濃度並非所期望的濃度、或由粒子計數器16c測定的粒子的個數為臨限值以上的情況下，返回至步驟S5。另一方面，於控制部14判定為由pH計16a測定的pH為11以上、且由吸光光度計16b測定的金屬濃度為所期望的濃度、且由粒子計數器16c測定的粒子的個數小於臨限值的情況下，進入步驟S11。
於步驟S11中，自預混合槽16排出的藥液被截止過濾器12過濾。接著，通過了截止過濾器12的藥液被供給至混合槽5，並於混合槽5內再次混合（步驟S12）。如此，噴出至基板W的藥液於混合槽5內被再利用。步驟S1～步驟S12的工序持續至基板W的處理結束為止。
圖4是用於說明第二實施形態的基板處理裝置的運作的圖表。
圖4所示的曲線A1、曲線B1分別表示本實施形態的藥液自混合槽5排出，經由基板W、回收槽11、預截止過濾器15、預混合槽16及截止過濾器12，再次返回至混合槽5之前的藥液的Ni濃度及pH的變化的一例。
另一方面，圖4所示的曲線A2、曲線B2分別表示本實施形態的比較例的藥液自混合槽5排出，再次返回至混合槽5之前的藥液的Ni濃度及pH的變化的一例。於所述比較例中，自回收槽11排出的藥液直接返回至混合槽5。
於所述比較例中，混合槽5內的藥液的pH為11，但藥液於基板W上的pH降低至10（B2）。其原因例如是氨自藥液中揮發。而且，於所述比較例中，pH為10的藥液返回至混合槽5。
同樣地，於本實施形態中，混合槽5內的藥液的pH為11，但藥液於基板W上的pH降低至10（B1）。其原因與所述比較例相同。然而，於本實施形態中，藥液的pH於回收槽11內上昇至約11，pH為11的藥液返回至混合槽5。原因在於在回收槽11或預混合槽16內進行上文所述的pH控制。
另外，於所述比較例中，藥液的Ni濃度因向基板W噴出藥液而降低，於藥液自回收槽11向混合槽5返回的期間內亦大幅降低（A2）。其原因例如是金屬原子附著於基板W上、或於藥液自回收槽11向混合槽5返回的期間內藥液中的金屬原子析出。
同樣地，於本實施形態中，藥液的Ni濃度因向基板W噴出藥液而降低（A1）。其原因與所述比較例相同。然而，於藥液自回收槽11向混合槽5返回的期間內，藥液的Ni濃度僅稍微變化。原因在於在回收槽11或預混合槽16內進行上文所述的金屬濃度控制。再者，於圖4的曲線A1中，藉由在回收槽11或混合槽5內向藥液中添加金屬水溶液，藥液的金屬濃度上昇。
如以上所述，本實施形態的基板處理裝置除了包括第一實施形態的基板處理裝置的構成要素以外，亦包括預截止過濾器15或預混合槽16。因此，根據本實施形態，能夠較佳地控制自回收槽11返回至混合槽5的藥液的pH或金屬濃度。
以上，對若干實施形態進行了說明，但該些實施形態僅作為例子進行提示，並非旨在限定發明的範圍。本說明書中所說明的新規的裝置及方法可以其他各種形態實施。另外，對本說明書中所說明的裝置及方法的形態，可於不脫離發明主旨的範圍內進行各種省略、置換、變更。添附的申請專利範圍及與其均等的範圍旨在包括包含於發明的範圍或主旨中的此種形態或變形例。
1:金屬水溶液槽 2:氨水槽 2a:pH計 2b:檢測器 3:純水槽 4:稀釋槽 5:混合槽 5a:pH計 5b:吸光光度計 5c:攪拌機 5d:馬達 6:工作台 7:噴嘴 11:回收槽 11a:pH計 11b:吸光光度計 11c:廢液回收機構 12:截止過濾器 13:流量計 14:控制部 15:預截止過濾器 16:預混合槽 16a:pH計 16b:吸光光度計 16c:粒子計數器 21、22、23、24:閥 A1、A2、B1、B2:曲線 P1、P1’、P2、P2’、P3、P4、P4’、P5、P11、P11a、P11b、P11c、P12、P13:流路 S1～S12:步驟 W:基板
圖1是表示第一實施形態的基板處理裝置的結構的示意圖。 圖2是表示第二實施形態的基板處理裝置的結構的示意圖。 圖3是用於說明第二實施形態的基板處理裝置的運作的流程圖。 圖4是用於說明第二實施形態的基板處理裝置的運作的圖表。
1:金屬水溶液槽
2:氨水槽
2a:pH計
2b:檢測器
3:純水槽
4:稀釋槽
5:混合槽
5a:pH計
5b:吸光光度計
5c:攪拌機
5d:馬達
6:工作台
7:噴嘴
11:回收槽
11a:pH計
11b:吸光光度計
11c:廢液回收機構
12:截止過濾器
13:流量計
14:控制部
21、22:閥
P1、P2、P3、P4、P5、P11、P12、P13:流路
W:基板

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，包括： 混合部，將包含金屬元素的第一液體與顯示出鹼性的第二液體加以混合，而生成包含所述金屬元素並顯示出鹼性的第三液體； 供給部，將所述第三液體供給至基板；以及 第一流路，將所述第三液體不經由自所述第三液體除去粒子的過濾器地自所述混合部輸送至所述供給部。
  2. 如請求項1所述的基板處理裝置，更包括控制部，所述控制部對所述混合部中的所述第三液體的pH及金屬濃度中的至少任一者進行控制。
  3. 如請求項2所述的基板處理裝置，更包括測定部，所述測定部對與所述混合部中的所述第三液體相關的值進行測定， 所述控制部基於由所述測定部測定出的值，控制所述第三液體的pH及金屬濃度中的至少任一者。
  4. 如請求項3所述的基板處理裝置，其中，所述測定部包括測定所述第三液體的pH的pH計及測定所述第三液體的吸光度的吸光光度計， 所述控制部基於由所述pH計測定出的pH來控制所述第三液體的pH，並基於由所述吸光光度計測定出的吸光度來控制所述第三液體的金屬濃度。
  5. 如請求項2所述的基板處理裝置，其中，所述控制部控制所述第三液體的pH，以使所述第三液體的pH達到11以上。
  6. 如請求項2所述的基板處理裝置，其中，所述控制部藉由鼓泡或緩衝材料來控制所述混合部中的所述第三液體的pH。
  7. 如請求項6所述的基板處理裝置，其中，所述緩衝材料包含硝酸銨、硫酸銨、氯化銨或氫氧化銨。
  8. 如請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述混合部包括攪拌所述第三液體的攪拌機。
  9. 如請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述金屬元素為過渡金屬元素或稀土類金屬元素。
  10. 如請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述金屬元素為鎳（Ni）、鈷（Co）、銅（Cu）、鐵（Fe）、鎢（W）、鋁（Al）、鈀（Pd）、銠（Rh）、鉑（Pt）、金（Au）、銀（Ag）、鉛（Pb）、錳（Mn）、釕（Ru）、鉻（Cr）、鈦（Ti）、鈮（Nb）、銥（Ir）或鉭（Ta）。
  11. 如請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述第一液體是包含所述金屬元素的離子的水溶液，所述第二液體是氨水，所述第三液體是包含具有所述金屬元素的氨錯合物的水溶液。
  12. 如請求項11所述的基板處理裝置，其中，所述第一液體中的所述離子的濃度為1.0×10 -4mol/L以上且1.0×10 -1mol/L以下。
  13. 如請求項11所述的基板處理裝置，其中，所述第二液體的pH為10以上，所述第二液體中的氨的濃度為28 wt%以上。
  14. 如請求項1所述的基板處理裝置，其中，所述供給部包括向載物台上的所述基板噴出所述第三液體的噴嘴。
  15. 如請求項1所述的基板處理裝置，包括： 第一液體供給部，向所述混合部供給所述第一液體；以及 第二液體供給部，向所述混合部供給所述第二液體， 所述第一液體供給部對包含較所述第一液體更高濃度的所述金屬元素的液體進行稀釋而生成所述第一液體，並將所生成的所述第一液體供給至所述混合部。
  16. 如請求項1所述的基板處理裝置，更包括： 回收部，回收被供給至所述基板的所述第三液體；以及 第二流路，將所述第三液體自所述回收部輸送至所述混合部。
  17. 如請求項16所述的基板處理裝置，包括： 過濾器，設置於所述第二流路，自所述第三液體除去所述粒子； 流量計，於所述第二流路中設置於所述過濾器的下游，測定所述第三液體的流量；以及 第三流路，將所述第三流體自所述混合部供給至所述過濾器， 所述控制部基於由所述流量計測定出的所述流量，將所述第三液體自所述混合部經由所述第三流路供給至所述過濾器。
  18. 如請求項16所述的基板處理裝置，更包括： 預混合部，設置於所述第二流路，將來自所述回收部的所述第三液體加以混合並供給至所述混合部；以及 粒子計數器，於所述預混合部中對所述第三液體中的粒子的個數進行計數。
  19. 一種基板處理裝置，包括： 混合部，將包含金屬元素的第一液體與顯示出鹼性的第二液體加以混合，生成包含所述金屬元素並顯示出鹼性的第三液體； 供給部，將所述第三液體供給至基板； 測定部，測定與所述第三液體相關的值；以及 控制部，基於由所述測定部測定出的值，控制所述第三液體的pH及金屬濃度中的至少任一者。
  20. 一種基板處理方法，包括： 藉由混合部將包含金屬元素的第一液體與顯示出鹼性的第二液體加以混合，生成包含所述金屬元素並顯示出鹼性的第三液體； 將所述第三液體不經由自所述第三液體除去粒子的過濾器地自所述混合部輸送至供給部；以及 藉由所述供給部將所述第三液體供給至基板。
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