TWI525685B - 液體處理裝置、液體處理方法及記憶媒體 - Google Patents

液體處理裝置、液體處理方法及記憶媒體 Download PDF

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TWI525685B TW101129512A TW101129512A TWI525685B TW I525685 B TWI525685 B TW I525685B TW 101129512 A TW101129512 A TW 101129512A TW 101129512 A TW101129512 A TW 101129512A TW I525685 B TWI525685 B TW I525685B
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伊藤規宏
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Description

液體處理裝置、液體處理方法及記憶媒體
本發明係關於一種使用經調節溫度之液體來對基板進行處理之液體處理裝置及液體處理方法。
自以往，有各種種類之液體處理裝置為人們所知悉，該液體處理裝置係在將半導體晶圓等基板(以下亦稱晶圓)呈水平狀態固持之狀態下，對該晶圓的表面或背面供給處理液，藉此進行晶圓的清洗處理或蝕刻處理、電鍍處理等液體處理。又，使利用處理液之反應活化，藉此可使處理易於進行，因此有人提出了：將供給至晶圓的處理液之溫度提高。例如在專利文獻1中，有人提出了：使供給至晶圓的處理液在儲存處理液的儲存槽附近循環，並且加熱之。
[習知技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1：日本特開2007-123393號公報
利用處理液的反應，一般來說溫度越高越活化。另一方面，當處理液的溫度提高時，高溫處理液會通過液體處理裝置的供給槽或循環管線等。但是，在循環管線中所設之泵浦等各要素之中，有些不具有對於高溫處理液之耐熱性或耐化性。
本發明的目的在於提供一種具有對於高溫處理液之耐熱性或 耐化性，且可供給高溫處理液之液體處理裝置及液體處理方法。
根據本發明第1觀點，提供一種液體處理裝置，其使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含：處理室，於內部設有固持基板的基板固持部；噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；以及第1液體供給機構，對該噴吐機構供給第1液體；該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，保存加熱至第1溫度的第1液體；二次調溫機構，連接該一次調溫機構；以及噴吐管線，連接該二次調溫機構與該噴吐機構；該一次調溫機構包含：供給槽，儲存第1液體；第1循環管線，連接該供給槽以使第1液體循環；第1加熱器，將第1液體加熱至第1溫度；以及泵浦，設於該第1循環管線上；該二次調溫機構包含：第2循環管線，從該第1循環管線中分歧，而回到該一次調溫機構；以及第2加熱器，設於該第2循環管線，以將第1液體加熱至高於該第1溫度之供給溫度；而該噴吐管線，在該第2加熱器的更下游側，介由切換閥從該第2循環管線中分歧。
根據本發明第2觀點，提供一種液體處理方法，其使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含下列步驟：藉由設於處理室內部之基板固持部來固持基板；從第1液體供給機構對噴吐機構供給第1液體；以及藉由噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；而該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，其所具有的第1循環管線使加熱至第1溫度的第1液體循環；二次調溫機構，其所具有的第2循環管線從該第1循環管線 中分歧，並且回到該一次調溫機構；以及噴吐管線，介由切換閥從該第2循環管線中分歧，並且連接該噴吐機構；對噴吐機構供給第1液體時，將由該二次調溫機構加熱至高於該第1溫度的供給溫度之第1液體，通過該切換閥以及該噴吐管線供給至該噴吐機構；未對噴吐機構供給第1液體時，使第1液體通過該二次調溫機構的該第2循環管線以及該切換閥，回到該一次調溫機構。
根據本發明第3觀點，提供一種記憶媒體，其記憶有由控制一液體處理裝置之控制機構所執行之程式，該記憶媒體，係藉由該控制裝置來執行該程式，藉此令液體處理裝置實施上述液體處理方法。
根據本發明的液體處理裝置及液體處理方法，可具有對於高溫處理液之耐熱性或耐化性，且可供給高溫處理液。
[實施發明的最佳形態]
以下參照圖1至圖6來說明本發明一實施形態。又，於本案說明書所附之圖式中，為便於使其易於圖示與理解，已適當將縮尺及縱橫尺寸比等，由實物之縮尺及縱橫尺寸比加以變更並誇張。
以下實施形態中，說明本發明適用於半導體晶圓的清洗處理之例。在清洗處理中，對晶圓施以：使用將硫酸(第1液體)與過氧化氫水(第2液體)加以混合所得之SPM液之處理、使用沖洗處理液之處理及使用乾燥用液之處理。其中，構成SPM液之硫酸，係在由本發明一實施形態的液體處理裝置進行過溫度調節之狀態下 所供給，並與過氧化氫水混合。然而，本發明當然不限定於適用清洗處理用硫酸之溫度調節，亦可適用於其他各種液體的溫度調節。又，本發明當然不限定於適用晶圓之清洗處理，亦可適用於蝕刻處理、電鍍處理、顯影處理等各種液體處理。
<液體處理裝置>
首先藉由圖1及圖2，來說明本實施形態中液體處理裝置10整體。如圖1所示，液體處理裝置10包含：處理室20，配置有晶圓21；噴吐機構50，對晶圓21噴吐SPM液；第1液體供給機構12，對噴吐機構50供給硫酸(第1液體)；第2液體供給機構14，對噴吐機構50供給過氧化氫水(第2液體)；以及控制機構60，控制第1液體供給機構12及第2液體供給機構14。其中第1液體供給機構12，如圖1所示，包含：一次調溫機構30；二次調溫機構40，連接一次調溫機構30；以及第1噴吐管線51，連接二次調溫機構40與噴吐機構50。如後所述，第1液體供給機構12的硫酸，係在藉由一次調溫機構30以及二次調溫機構40加熱至預定供給溫度以上的溫度之狀態下，供給至第1噴吐管線51。又第2液體供給機構14，如圖1所示，包含：供給槽14a，儲存過氧化氫水；第2噴吐管線52，連接供給槽14a與噴吐機構50；泵浦14c，設於第2噴吐管線52；以及閘閥14b，用以調節通過第2噴吐管線52送至噴吐機構50之過氧化氫水的流量。
如圖1所示，噴吐機構50具有噴嘴53，該噴嘴53包含：內部配管53a，連接上述第1噴吐管線51以及第2噴吐管線52；以及噴吐口54，用以對於晶圓21噴吐SPM液。如圖1所示，通過第1噴吐管線51所供給的硫酸，與通過第2噴吐管線52所供給的過氧化氫水，在噴嘴53內的內部配管53a中混合而成為SPM液。在此情形，因為由混合所產生的熱，使得SPM液的溫度，從由二次調溫機構40所加熱的硫酸之溫度上升至更高的溫度(噴吐溫度)。而上升至噴吐溫度的狀態之SPM液，從噴嘴53的噴吐口 54對晶圓21進行噴吐。
<一次調溫機構>
其次，說明第1液體供給機構12的一次調溫機構30。如圖1所示，一次調溫機構30包含：供給槽31，儲存硫酸；槽用循環機構32，連接供給槽31以使硫酸循環；第1加熱器35，設於槽用循環機構32以將硫酸加熱；以及濾器36，插設於槽用循環機構32。其中槽用循環機構32包含：第1循環管線33，其一端以及另一端分別連接供給槽31；以及泵浦34，插設於第1循環管線33。又控制第1加熱器35，俾將第1循環管線33內的硫酸加熱至預定溫度。在此情形，從供給槽31送出至第1循環管線33的硫酸，先由第1加熱器35加熱至第1溫度。其後，硫酸，一部分供給至二次調溫機構40，其另一部分通過第1循環管線33回到供給槽31。另在圖1中，雖顯示了第1加熱器35安裝於第1循環管線33之例，但並不限於此，第1加熱器35亦可安裝於供給槽31。在此情形，硫酸在供給槽31內由第1加熱器35加熱至第1溫度。
對於設於第1循環管線33的各構成要素，例如泵浦34以及濾器36，所要求的是承受加熱至第1溫度的硫酸之耐熱性以及耐化性。
較佳的是，從供給槽31送出至第1循環管線33的硫酸之中，通過第1循環管線33回到供給槽31的硫酸之流量，大於供給至二次調溫機構40的硫酸之流量。其結果，在一次調溫機構30中，供給槽31以及第1循環管線33內的硫酸之溫度，經常穩定保持在第1溫度附近的溫度。第1溫度的具體值雖無特別限定，但例如為170度。
(第1加熱器)
其次說明第1加熱器35。圖2係顯示設於第1循環管線33 內之第1加熱器35之縱剖面圖。第1循環管線33，例如由以石英等所形成的第1循環管33a所構成。如圖2所示，第1加熱器35配置於第1循環管33a內，具有複數個加熱機構，其包含：用以加熱硫酸之加熱部，例如鹵素加熱器35b；以及圍繞鹵素加熱器35b之被覆管35c。如此在第1循環管33a內設置複數個加熱機構，藉此可對第1循環管33a內的硫酸供給充足的熱，且無論第1循環管33a內的硫酸位於何處皆可均勻加熱之。
<二次調溫機構>
其次，說明第1液體供給機構12的二次調溫機構40。如圖1所示，二次調溫機構40包含：第2循環管線41，從一次調溫機構30的第1循環管線33分歧，而回到一次調溫機構30；第2加熱器42，設於第2循環管線41，可將硫酸加熱；切換閥44，較第2加熱器42設於更下游側，插設於第2循環管線41且連接第1噴吐管線51；以及溫度感測器45，設於第2加熱器42與切換閥44之間，測定第2循環管線41內的硫酸之溫度。其中第2循環管線41由以下構件所構成：供給管線41a，連接一次調溫機構30的第1循環管線33，並設有第2加熱器42；以及返回管線41b，介由切換閥44連接供給管線41a，且連接一次調溫機構30。又切換閥44，因應來自控制機構60的控制可使第2循環管線41與第1噴吐管線51之間連通或隔斷。切換閥44的具體構成則於後述之。
又如圖1所示，二次調溫機構40更包含：閘閥48，設於第2循環管線41的第2加熱器42之上游側；以及閘閥49，設於切換閥44的下游側。其中閘閥48，可調節從一次調溫機構30供給至二次調溫機構40的硫酸之流量。硫酸之流量調整，例如係依據來自設於第2循環管線41以測定硫酸流量之流量感測器46之資訊所實施。又閘閥49，可因應後述的供給模式以及循環模式來進行開閉。
如後所述，在將二次調溫機構40的硫酸供給至噴吐機構50之供給模式之際，控制第2加熱器42，俾以至少將硫酸加熱至高於預定供給溫度之溫度。在此所謂供給溫度，係指硫酸與過氧化氫水混合時的溫度，並設定成高於上述第1溫度之溫度，例如200度。因此，二次調溫機構40的各要素之中配置於第2加熱器42的下游側之要素，例如切換閥44、溫度感測器45以及閘閥49等，至少具有承受加熱至供給溫度的硫酸之耐熱性(例如約200度的耐熱性)與耐化性。另一方面，二次調溫機構40的各要素之中配置於第2加熱器42的上游側之要素，例如閘閥48，不與由第2加熱器42所加熱的硫酸接觸。從而，不要求閘閥48具有承受加熱至供給溫度的硫酸之耐熱性或耐化性。因此，閘閥48至少具有承受加熱至上述第1溫度的硫酸之耐熱性(例如約170度的耐熱性)與耐化性即可。
通過第2循環管線41回到一次調溫機構30的供給槽31之硫酸的溫度，在硫酸流動於第2循環管線41內之期間，從上述供給溫度下降至第1溫度以下或略高於第1溫度之溫度。另一方面，通過第1循環管線33回到供給槽31之硫酸，在循環中下降至低於第1溫度之溫度後，回到供給槽31。又，通過第1循環管線33回到供給槽31之第1液體的流量，大於通過第2循環管線41回到供給槽31之第1液體的流量。而通過第1循環管線33回來的硫酸，與通過第2循環管線41回來的硫酸，混合儲存於供給槽31中。在此情形，假設通過第2循環管線41回來的硫酸具有略高於第1溫度之溫度，亦與通過第1循環管線33回來的硫酸混合，因而供給槽31內的硫酸之溫度為第1溫度以下。如此回到一次調溫機構30的硫酸之溫度為第1溫度以下，因而比第1溫度高溫的硫酸不會流至一次調溫機構30。從而，可估計承受第1溫度而非供給溫度的硫酸之耐熱性與耐化性，來設計一次調溫機構30的各要素，例如濾器36或泵浦34。因此，相較於對一次調溫機構30的各要素要求供給溫度的硫酸之耐熱性與耐化性之情形，可降低一 次調溫機構30的各要素之成本。
(第2加熱器)
其次說明第2加熱器42。圖3係顯示設於第2循環管線41的供給管線41a內之第2加熱器42之縱剖面圖。供給管線41a，例如由以石英等所形成的供給管41c所構成。如圖3所示，第2加熱器42配置於供給管41c內，包含用以加熱硫酸之加熱機構，例如鹵素加熱器42b；以及圍繞鹵素加熱器42b之被覆管42c。
(切換閥)
其次說明切換閥44。圖4係概略顯示切換閥44之圖。如圖4所示，切換閥44包含：第1管線44a，連接二次調溫機構40的第2循環管線41的供給管線41a；第2管線44b，連接二次調溫機構40的第2循環管線41的返回管線41b；以及第3管線44c，連接噴吐機構50的第1噴吐管線51。其中第1管線44a以及第2管線44b，如圖4所示，使第2循環管線41的供給管線41a與返回管線41b之間經常連通。
又如圖4所示，切換閥44更包含配置於第3管線44c內的被驅動構件44d。該被驅動構件44d，可因應來自控制機構60的控制，在可使硫酸於第3管線44c內流動之連通位置，與隔斷第3管線44c內的硫酸流動之隔斷位置之間移動。因此，藉由控制被驅動構件44d之位置，可適當地選擇供給管線41a與第1噴吐管線51之間連通的狀態，或供給管線41a與第1噴吐管線51之間隔斷之狀態任一者。
被驅動構件44d的具體構成雖無特別限定，但例如作為被驅動構件44d可使用安裝有彈簧等彈性體之隔板。在此情形，例如藉著將空氣導入切換閥44內來控制彈簧的伸縮，藉以使隔板移動，因此可實現被驅動構件44d的位置控制。
<處理室>
其次參照圖5以及圖6來說明處理室20。圖5係顯示處理室20之縱剖面圖，圖6係顯示處理室20之俯視圖。
如圖5所示，於處理室20的內部設有用以固持晶圓21之基板固持部22。該基板固持部22，如圖5以及圖6所示，包含：旋轉軸23，上下延伸並成圓筒狀；轉盤24，安裝於旋轉軸23的上端部；晶圓夾頭25，設於轉盤24的頂面外周部，以支持晶圓21；以及旋轉機構62，使旋轉軸23旋轉驅動。其中旋轉機構62，由控制機構60所控制。當藉由來自旋轉機構62的驅動使旋轉軸23旋轉時，由晶圓夾頭25所支持的晶圓21同時旋轉。
如圖5以及圖6所示，在處理室20內，配置有噴嘴53，其包含用以朝晶圓21噴吐SPM液之上述噴吐口54。該噴嘴53，安裝於臂部82的前端部；且臂部82固定於可往上下方向延伸並且由旋轉機構65所旋轉驅動之支持軸81。藉由此種構成，可從所求高度往晶圓21的表面之任意處噴吐SPM液。
另在圖5中，顯示為：朝噴吐口54運送用以構成SPM液的硫酸以及過氧化氫水之第1噴吐管線51以及第2噴吐管線52，係配置於臂部82之外側。然而，第1噴吐管線51以及第2噴吐管線52的配置並無特別限定，例如第1噴吐管線51以及第2噴吐管線52亦可配置於臂部82的內側。
如圖5以及圖6所示，亦可於處理室20內更設置具有噴吐口56以及噴吐口57之噴嘴55，該噴吐口56以及噴吐口57係用以對於晶圓21噴吐用於清洗處理的其他液體。用於清洗處理的其他液體之種類並無特別限定，但在圖5所示的例中，噴吐口56，對於晶圓21噴吐用於沖洗處理的液體，例如純水；噴吐口57，對於 晶圓21噴吐用於乾燥處理的液體，例如IPA(異丙醇)。如圖5所示，噴吐口56連接沖洗處理液供給機構16，噴吐口57連接乾燥用液供給機構18。又與上述噴嘴53之情形相同，噴嘴55，安裝於臂部84的前端部；且臂部84固定於可往上下方向延伸並且由旋轉機構63所旋轉驅動之支持軸83。
又如圖5所示，於處理室20內，設有從側方包圍轉盤24以及晶圓21之杯體70。該杯體70，具有分別連接排出通路73、74之排出口71、72。又杯體70，連接用以使杯體70往上下方向驅動之升降機構64。
如後所述，從晶圓21飛濺出的清洗處理用的各液體，依種類通過排出口71、72從排出通路73、74排出。各液體與排出口71、72之對應雖無特別限定，但例如排出口71以及排出通路73係分配成可排出SPM液；排出口72以及排出通路74係分配成可排出純水以及IPA液。
如上述所構成的液體處理裝置10，係依照設於控制機構60的記憶媒體61中所記錄之各種程式，而由控制機構60所驅動控制，藉此進行對於基板21的各種處理。在此，記憶媒體61儲存有各種設定資料或後述電鍍處理程式等各種程式。作為記憶媒體61，可使用眾所皆知的：可在電腦進行讀取的ROM或RAM等記憶體、硬碟、CD-ROM、DVD-ROM或軟碟等碟狀記憶媒體等。
其次，說明由此種構成所構成的液體處理裝置10之動作。在此，分別說明供給模式以及循環模式時的液體處理裝置10之動作。另所謂「供給模式」，係用以從第1液體供給機構12的二次調溫機構40對噴吐機構50供給硫酸之模式；所謂「循環模式」，係用以使二次調溫機構40的硫酸回到一次調溫機構30，而非從第1液體供給機構12的二次調溫機構40對噴吐機構50供給硫酸之 模式。
<循環模式>
首先，說明循環模式時的液體處理裝置10之動作。
(一次調溫機構的動作)
首先，說明第1液體供給機構12的一次調溫機構30之動作。首先，控制機構60驅動一次調溫機構30的泵浦34。因此，使儲存於供給槽31的硫酸在第1循環管線33內循環。在第1循環管線33內循環的硫酸之流量雖無特別限定，但例如為20升/分。
又控制機構60，使一次調溫機構30的第1加熱器35運轉，俾將在第1循環管線33內循環的硫酸加熱至第1溫度。第1溫度的具體值雖無特別限定，但例如如上所述第1溫度設定為170度。
(二次調溫機構的動作)
首先，說明第1液體供給機構12的二次調溫機構40之動作。首先，控制機構60開啟閘閥48，俾將從一次調溫機構30的第1循環管線33循環的硫酸之一部分供給至二次調溫機構40。因此，將調節至第1溫度的硫酸供給至二次調溫機構40的第2循環管線41。供給至二次調溫機構40的硫酸之流量雖無特別限定，但例如為1升/分。
又控制機構60，使二次調溫機構40的第2加熱器42運轉，俾將供給至第2循環管線41的硫酸更加熱至第2溫度。第2溫度的具體值，只要第2溫度高於上述第1溫度並低於供給溫度，便無特別限定，但例如第2溫度設定為180~190度之範圍內。
由第2加熱器42加熱至第2溫度的硫酸，如圖1所示抵達切換閥44。在循環模式之際，切換閥44由控制機構60所控制，俾 將第2循環管線41的供給管線41a與噴吐機構50的第1噴吐管線51之間遮斷。因此，抵達切換閥44的硫酸，未流入噴吐機構50的第1噴吐管線51，僅流至第2循環管線41的返回管線41b。
第2循環管線41內的硫酸，通過開啟的閘閥49之後，回到一次調溫機構30的供給槽31。在此流經第2循環管線41的硫酸之溫度，在流經第2循環管線41內之期間從上述供給溫度下降至第1溫度以下或略高於第1溫度之溫度。因此，如上所述，在供給槽31中與通過第1循環管線33回來的硫酸混合後之硫酸的溫度，係至少低於第1溫度之溫度。
<供給模式>
其次，說明供給模式時的液體處理裝置10之動作。另，供給模式時的一次調溫機構30的動作，與循環模式時的一次調溫機構30之動作大略相同，故省略說明。又，供給模式時的二次調溫機構40之閘閥48的動作，與循環模式時的二次調溫機構40之閘閥48的動作大略相同，故省略說明。
(二次調溫機構的動作)
控制機構60，控制二次調溫機構40的第2加熱器42，俾將供給至第2循環管線41的硫酸加熱至供給溫度以上的溫度。供給溫度的具體值，雖可因應SPM處理中所要求的清洗特性來做適當設定，但例如如上所述設定為200度。
如圖1所示，由第2加熱器42所加熱的硫酸之溫度，係由設於第2加熱器42與切換閥44之間的溫度感測器45所測定。所測定的溫度之相關資訊，係從溫度感測器45送至控制機構60。
控制機構60，依據由溫度感測器45所測定的溫度之相關資訊，來控制第2加熱器42。藉此，可適當地控制第2加熱器42， 俾使由第2加熱器42所加熱的硫酸之溫度為上述供給溫度以上之溫度。
在供給模式之際，控制切換閥44，俾使第2循環管線41的供給管線41a與第1噴吐管線51之間相連通。例如，藉由將空氣導入切換閥44內等，來使切換閥44的被驅動構件44d往圖4的上方移動，因此使第2循環管線41的供給管線41a與第1噴吐管線51之間相連通。其結果，將加熱至供給溫度以上的溫度之硫酸，從二次調溫機構40的供給管線41a供給至第1噴吐管線51。另在供給模式之際，閘閥49係關閉著。
(清洗處理)
其次，說明利用經加熱的硫酸來清洗晶圓21之清洗處理。
首先，液體處理裝置10為循環模式。亦即在第1液體供給機構12中，如上所述至少加熱至第1溫度的硫酸循環於一次調溫機構30以及二次調溫機構40。此時，如圖5所示的處理室20中，藉由升降機構64使杯體70移動至排出口71與晶圓21的外周端緣對向之位置。其次，藉由旋轉機構62使旋轉軸23旋轉。因此，轉盤24以及晶圓21旋轉。
其次，將液體處理裝置10從循環模式切換至供給模式。因此，將加熱至供給溫度的硫酸供給至噴吐機構50。在噴吐機構50中，如圖1所示，供給至第1噴吐管線51的硫酸與供給至第2噴吐管線52的過氧化氫水在噴嘴53的噴吐口54附近混合。其結果，在噴吐口54的附近產生SPM液。又，藉著由硫酸與過氧化氫水的混合所產生的熱，使SPM液的溫度上升至高於供給溫度之第3溫度(噴吐溫度)。例如，以既定比率將過氧化氫水混合於約200度的硫酸時，得到約250度的SPM液。
如此產生的高溫SPM液，係從噴吐口54對晶圓21進行噴吐。因此，將位於晶圓21的表面之無用的光阻膜加以除去。噴吐在晶圓21的SPM液，其後通過排出口71以及排出通路73而排出。當SPM液的供給結束時，將液體處理裝置10從供給模式切換至循環模式。
其次，在處理室20中，藉由升降機構64使杯體70移動至排出口72與晶圓21的外周端緣對向之位置。其後，從噴吐口56對於晶圓21噴吐沖洗處理液(純水)。藉此，對晶圓21的表面施以沖洗處理。其次，從噴吐口57對於晶圓21噴吐乾燥用液(IPA)。藉此，對晶圓21的表面施以乾燥處理。噴吐在晶圓21的沖洗處理液以及乾燥用液，係通過排出口72以及排出通路74而排出。如此，實施對於晶圓21的清洗處理。
將實施了清洗處理後的晶圓21，從設於處理室20的開口(未圖示)中送出。其後，將另一晶圓21運送入處理室20內，對於該晶圓21施以清洗處理。另，在未對噴吐機構50供給硫酸之期間，第1液體供給機構12，由控制機構60控制在循環模式。而當將晶圓21運送入處理室20內，重新開始利用SPM液的處理時，控制機構60將第1液體供給機構12控制在供給模式。
根據本實施形態，如上所述，供給至噴吐機構50的硫酸，首先由一次調溫機構30加熱至第1溫度，其次由二次調溫機構40加熱至供給溫度以上的溫度。如此以兩階段加熱硫酸，因此二次調溫機構40的各要素之中配置於第2加熱器42的上游側之要素，以及一次調溫機構30的各要素，不會暴露於高於第1溫度之溫度。因此，可估計承受加熱至第1溫度而非供給溫度的硫酸之耐熱性與耐化性，來設計二次調溫機構40的各要素之中配置於第2加熱器42的上游側之要素，以及一次調溫機構30的各要素。又，可降低該等各要素的成本。
又，根據本實施形態，第1液體供給機構12包含：一次調溫機構30，保存加熱至第1溫度之硫酸；以及二次調溫機構40，插設於一次調溫機構30與噴吐機構50之間；且在循環模式之期間，控制二次調溫機構40的第2加熱器42，俾將硫酸加熱至高於第1溫度且低於供給溫度之第2溫度。其中二次調溫機構40，可使從一次調溫機構30所供給的硫酸回到一次調溫機構30。因此，即使在硫酸未供給至噴吐機構50之期間，亦可將二次調溫機構40的溫度保持在高溫。例如，可將二次調溫機構40中所含之第2循環管線41、第2加熱器42、切換閥44、閘閥48以及閘閥49等各要素的溫度保持在高溫。因此，在將第1液體供給機構12切換至用以從二次調溫機構40對噴吐機構50供給硫酸之供給模式之後，可藉由第2加熱器42將硫酸迅速加熱至供給溫度以上的溫度。因此，將第1液體供給機構12切換至供給模式之後，使由第2加熱器42所加熱的硫酸之溫度成為供給溫度以上為止所需要的時間(預備加熱時間)，可予以縮短。另，本實施形態的縮短預備加熱時間之效果，若二次調溫機構40中所含的各要素之熱容量越大，則越為顯著。
又根據本實施形態，如上所述，二次調溫機構40的切換閥44，無論是在循環模式或供給模式之任一情形均可使硫酸在切換閥44內流動。因此，可更確實地將與一般其他要素相比熱容量較大的切換閥44常保於高溫。因此，可更確實地實現上述預備加熱時間之縮短。又，可減低供給管線41a與第1噴吐管線51之間相連通時，和不連通時之間的切換閥44之溫度差。
又根據本實施形態，如上所述，噴吐機構50，係使硫酸與過氧化氫水在噴吐口54附近混合。在此，SPM液的溫度，藉著由硫酸與過氧化氫水的混合所產生的熱而上升。藉由在噴吐口54的附近實施混合，使噴吐機構50的各要素之中，暴露於溫度上升至供 給溫度以上的SPM液之要素之比例減少。因此，僅於噴吐口54附近，具有對於溫度上升的SPM液之耐熱性與耐化性即可，可降低第1液體供給機構12與第2液體供給機構14的各要素之成本。
另在本實施形態中，可對於上述本實施形態施以各種變更或追加。以下，說明變形或追加之例。
例如如圖7所示，在一次調溫機構30中，亦可更設置：流量感測器37，測定循環於第1循環管線33內的硫酸之流量；以及停止機構35a，當由流量感測器37所測定的硫酸之流量低於既定的下限流量時，使第1加熱器35停止。因此，可防止相較於硫酸的流量過剩的熱量從第1加熱器35釋出。因此，可防止循環於第1循環管線33內的硫酸之溫度過高，且可防止第1加熱器35因所謂的空燒而劣化。
又如圖7所示，在二次調溫機構40中，亦可更設置：流量感測器46，測定通過第2循環管線41循環的硫酸之流量；以及停止機構42a，當由流量感測器46所測定的硫酸之流量低於既定的下限流量時，使第2加熱器42停止。因此，可防止相較於硫酸的流量過剩的熱量從第2加熱器42釋出。因此，可防止通過第2循環管線41循環的硫酸之溫度過高，且可防止第2加熱器42因所謂的空燒而劣化。
另在圖7所示的例中，顯示了停止機構35a以及停止機構42a分別安裝於第1加熱器35以及第2加熱器42之例，然而，並不限於此，停止機構35a以及停止機構42a亦可作為控制機構60的一部分所構成。在此情形，由流量感測器37或流量感測器46所取得的硫酸流量之相關資訊，係送至控制機構60。控制機構60，可在由流量感測器37或流量感測器46所測定的流量低於既定的下限流量時，使第1加熱器35或第2加熱器42停止。
又在本實施形態中，顯示將由一次調溫機構30保持在第1溫度的硫酸供給至圖1所示一個二次調溫機構40之例。然而，從一次調溫機構30受硫酸供給之機構，並不限於圖1所示的二次調溫機構40。亦即，如圖1中短劃線的箭頭所示，一次調溫機構30亦可對其他複數的機構供給硫酸。
又在本實施形態中，顯示了在循環模式之期間，控制二次調溫機構40的第2加熱器42，俾使硫酸的溫度上升至第2溫度之例。然而並不限於此，在循環模式之期間只要二次調溫機構40的各要素之溫度保持在一定程度高溫，便可實施各種控制。例如，僅藉著將由一次調溫機構30加熱至第1溫度的硫酸流至二次調溫機構40的第2循環管線41，便可將二次調溫機構40的各要素之溫度保持在高溫時，控制機構60，在循環模式之期間，亦可使第2加熱器42停止。
又在本實施形態中，顯示了二次調溫機構40的第2循環管線41連接一次調溫機構30的供給槽31之例。然而，並不限於此，二次調溫機構40的第2循環管線41亦可連接一次調溫機構30的其他要素。例如，二次調溫機構40的第2循環管線41連接一次調溫機構30的第1循環管線33。
又在本實施形態中，顯示了作為切換閥44，係使用使硫酸經常通過切換閥44流動於第2循環管線41內之閘閥之例。然而，並不限於此，作為切換閥44，亦可使用選擇性地使第2循環管線41的供給管線41a與第1噴吐管線51之間，或第2循環管線41的供給管線41a與返回管線41b之間其中任一方連通之閘閥。在此情形，亦可在循環模式之期間，藉由經加熱的硫酸使二次調溫機構40的各要素之溫度常保持在高溫，因此，可縮短上述的預備加熱時間。
又在本實施形態中，亦可在第2循環管線41的返回管線41b設置用以將硫酸冷卻至第1溫度以下之冷卻機構(未圖示)。因此，可將通過第2循環管線41回到供給槽31的硫酸之溫度確實降低至第1溫度。
又在本實施形態中，顯示了具有噴吐口54的噴嘴53，由能以支持軸81為軸而旋轉之臂部82所支持之例。然而，並不限於此，噴嘴53亦可以噴嘴53能在晶圓21上直線移動之方式所支持。
10‧‧‧液體處理裝置
12‧‧‧第1液體供給機構
14‧‧‧第2液體供給機構
14a‧‧‧供給槽
14b‧‧‧閘閥
14c‧‧‧泵浦
16‧‧‧沖洗處理液供給機構
18‧‧‧乾燥用液供給機構
20‧‧‧處理室
21‧‧‧晶圓
22‧‧‧基板固持部
23‧‧‧旋轉軸
24‧‧‧轉盤
25‧‧‧晶圓夾頭
30‧‧‧一次調溫機構
31‧‧‧供給槽
32‧‧‧槽用循環機構
33‧‧‧第1循環管線
33a‧‧‧第1循環管
34‧‧‧泵浦
35‧‧‧第1加熱器
35a‧‧‧停止機構
35b‧‧‧鹵素加熱器
35c‧‧‧被覆管
36‧‧‧濾器
37‧‧‧流量感測器
40‧‧‧二次調溫機構
41‧‧‧第2循環管線
41a‧‧‧供給管線
41b‧‧‧返回管線
41c‧‧‧供給管
42‧‧‧第2加熱器
42a‧‧‧停止機構
42b‧‧‧鹵素加熱器
42c‧‧‧被覆管
44‧‧‧切換閥
44a‧‧‧第1管線
44b‧‧‧第2管線
44c‧‧‧第3管線
44d‧‧‧被驅動構件
45‧‧‧溫度感測器
46‧‧‧流量感測器
48‧‧‧閘閥
49‧‧‧閘閥
50‧‧‧噴吐機構
51‧‧‧第1噴吐管線
52‧‧‧第2噴吐管線
53‧‧‧噴嘴
53a‧‧‧內部配管
54‧‧‧噴吐口
55‧‧‧噴嘴
56‧‧‧噴吐口
57‧‧‧噴吐口
60‧‧‧控制機構
61‧‧‧記憶媒體
62‧‧‧旋轉機構
63‧‧‧旋轉機構
64‧‧‧升降機構
65‧‧‧旋轉機構
70‧‧‧杯體
71、72‧‧‧排出口
73、74‧‧‧排出通路
81‧‧‧支持軸
82‧‧‧臂部
83‧‧‧支持軸
84‧‧‧臂部
圖1係概略顯示依本發明一實施形態之液體處理裝置整體構成圖。
圖2係顯示圖1液體處理裝置的一次調溫機構處理之第1加熱器之剖面圖。
圖3係顯示圖1液體處理裝置的二次調溫機構處理之第2加熱器之剖面圖。
圖4係概略顯示圖1液體處理裝置的二次調溫機構處理之切換閥之圖。
圖5係顯示圖1液體處理裝置的處理室之縱剖面圖。
圖6係顯示圖1液體處理裝置的處理室之俯視圖。
圖7係概略顯示液體處理裝置一變形例之圖。
10‧‧‧液體處理裝置
12‧‧‧第1液體供給機構
14‧‧‧第2液體供給機構
14a‧‧‧供給槽
14b‧‧‧閘閥
14c‧‧‧泵浦
20‧‧‧處理室
21‧‧‧晶圓
30‧‧‧一次調溫機構
31‧‧‧供給槽
32‧‧‧槽用循環機構
33‧‧‧第1循環管線
34‧‧‧泵浦
35‧‧‧第1加熱器
36‧‧‧濾器
40‧‧‧二次調溫機構
41‧‧‧第2循環管線
41a‧‧‧供給管線
41b‧‧‧返回管線
42‧‧‧第2加熱器
44‧‧‧切換閥
45‧‧‧溫度感測器
46‧‧‧流量感測器
48‧‧‧閘閥
49‧‧‧閘閥
50‧‧‧噴吐機構
51‧‧‧第1噴吐管線
52‧‧‧第2噴吐管線
53‧‧‧噴嘴
53a‧‧‧內部配管
54‧‧‧噴吐口
60‧‧‧控制機構

Claims (16)

  1. 一種液體處理裝置，使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含：處理室，於內部設有固持基板的基板固持部；噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；以及第1液體供給機構，對該噴吐機構供給第1液體；該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，保存加熱至第1溫度的第1液體；二次調溫機構，連接該一次調溫機構；以及噴吐管線，連接該二次調溫機構與該噴吐機構；該一次調溫機構包含：供給槽，儲存第1液體；第1循環管線，連接該供給槽以使第1液體循環；第1加熱器，將第1液體加熱至第1溫度；以及泵浦，設於該第1循環管線上；該二次調溫機構包含：第2循環管線，從該第1循環管線中分歧，而回到該一次調溫機構；以及第2加熱器，設於該第2循環管線，以將第1液體加熱至高於該第1溫度之供給溫度；而該噴吐管線，係在該第2加熱器的更下游側，介由切換閥從該第2循環管線中分歧，其中，於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，藉由該切換閥使第1液體供給至該供給槽。
  2. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，藉由該切換閥使第1液體從該第2循環管線供給至該噴吐管線。
  3. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，通過該一次調溫機構的該第1循環管線回到該供給槽之第1液體的流量，大於從該二次調溫機構通過該第2循環管線回到該供給槽之第1液體的流量。
  4. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，使該二次調溫機構的該第2加熱器停止。
  5. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，該二次調溫機構的該第2加熱器，將第1液體加熱至該第1溫度與該供給溫度之間的既定第2溫度。
  6. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中，該二次調溫機構包含：流量感測器，測定第1液體之流量；以及停止機構，當由該流量感測器所測定之流量低於既定的下限流量時，使該第2加熱器停止。
  7. 如申請專利範圍第1項之液體處理裝置，其中更包含：第2液體供給機構，連接該噴吐機構以對該噴吐機構供給第2液體；該噴吐機構，將由第1液體供給機構所供給的第1液體，與由該第2液體供給機構所供給的第2液體加以混合，並使之升溫至高於該供給溫度的第3溫度而朝基板進行噴吐。
  8. 一種液體處理裝置，使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含：處理室，於內部設有固持基板的基板固持部；噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；以及第1液體供給機構，對該噴吐機構供給第1液體；該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，保存加熱至第1 溫度的第1液體；二次調溫機構，連接該一次調溫機構；以及噴吐管線，連接該二次調溫機構與該噴吐機構；該一次調溫機構包含：供給槽，儲存第1液體；第1循環管線，連接該供給槽以使第1液體循環；第1加熱器，將第1液體加熱至第1溫度；以及泵浦，設於該第1循環管線上；該二次調溫機構包含：第2循環管線，從該第1循環管線中分歧，而回到該一次調溫機構；以及第2加熱器，設於該第2循環管線，以將第1液體加熱至高於該第1溫度之供給溫度；而該噴吐管線，係在該第2加熱器的更下游側，介由切換閥從該第2循環管線中分歧，其中，從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，藉由該切換閥使第1液體從該第2循環管線供給至該噴吐管線。
  9. 一種液體處理裝置，使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含：處理室，於內部設有固持基板的基板固持部；噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；以及第1液體供給機構，對該噴吐機構供給第1液體；該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，保存加熱至第1溫度的第1液體；二次調溫機構，連接該一次調溫機構；以及噴吐管線，連接該二次調溫機構與該噴吐機構；該一次調溫機構包含：供給槽，儲存第1液體；第1循環管線，連接該供給槽以使第1液體循環；第1加熱器，將第1液體加熱至第1溫度；以及泵浦，設於該第1循環管線上；該二次調溫機構包含：第2循環管線，從該第1循環管線中分歧，而回到該一次調溫機構；以及第2加熱器，設於該第2循環管線，以將第1液體加熱至高於該第1溫度之供給溫度；而該噴吐管線，係在該第2加熱器的更下游側，介由切換閥 從該第2循環管線中分歧，其中，通過該一次調溫機構的該第1循環管線回到該供給槽之第1液體的流量，大於從該二次調溫機構通過該第2循環管線回到該供給槽之第1液體的流量。
  10. 一種液體處理方法，使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含下列步驟：藉由設於處理室內部之基板固持部來固持基板；從第1液體供給機構對噴吐機構供給第1液體；以及藉由該噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；而該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，具有使加熱至第1溫度的第1液體循環的第1循環管線；二次調溫機構，具有從該第1循環管線中分歧，並且回到該一次調溫機構的第2循環管線；以及噴吐管線，介由切換閥從該第2循環管線中分歧，並且連接該噴吐機構；於對該噴吐機構供給第1液體時，將由該二次調溫機構加熱至高於該第1溫度的供給溫度之第1液體，通過該切換閥以及該噴吐管線而供給至該噴吐機構；於未對該噴吐機構供給第1液體時，使第1液體通過該二次調溫機構的該第2循環管線以及該切換閥，而回到該一次調溫機構，且在該一次調溫機構的該第1循環管線循環之第1液體的流量，大於從該二次調溫機構通過該第2循環管線回到該一次調溫機構之第1液體的流量。
  11. 如申請專利範圍第10項之液體處理方法，其中，於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構 供給第1液體時，使第1液體通過該第2循環管線以及該切換閥回到該一次調溫機構，而非藉由該二次調溫機構將第1液體加熱。
  12. 如申請專利範圍第10項之液體處理方法，其中，於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，在該切換閥的更上游側，藉由該二次調溫機構將第1液體加熱至該第1溫度與該供給溫度之間的既定第2溫度之後，使第1液體通過該第2循環管線以及該切換閥回到該一次調溫機構。
  13. 如申請專利範圍第10項之液體處理方法，其中，當第1液體之流量低於既定的下限流量時，該二次調溫機構不將第1液體加熱。
  14. 如申請專利範圍第10項之液體處理方法，其中，在該噴吐機構中，將由第1液體供給機構所供給的第1液體，與由第2液體供給機構所供給的第2液體加以混合，並使之升溫至高於該供給溫度的第3溫度而朝基板進行噴吐。
  15. 一種液體處理方法，使用經調節溫度之第1液體來對基板進行處理，其特徵為包含下列步驟：藉由設於處理室內部之基板固持部來固持基板；從第1液體供給機構對噴吐機構供給第1液體；以及藉由該噴吐機構，對固持在該基板固持部的基板噴吐第1液體；而該第1液體供給機構包含：一次調溫機構，具有使加熱至第1溫度的第1液體循環的第1循環管線；二次調溫機構，具有從該第1循環管線中分歧，並且回到該一次調溫機構的第2循環管線；以及 噴吐管線，介由切換閥從該第2循環管線中分歧，並且連接該噴吐機構；於對該噴吐機構供給第1液體時，將由該二次調溫機構加熱至高於該第1溫度的供給溫度之第1液體，通過該切換閥以及該噴吐管線而供給至該噴吐機構；於未對該噴吐機構供給第1液體時，使第1液體通過該二次調溫機構的該第2循環管線以及該切換閥，而回到該一次調溫機構，且於未從該第1液體供給機構的該二次調溫機構對該噴吐機構供給第1液體時，在該切換閥的更上游側，藉由該二次調溫機構將第1液體加熱至該第1溫度與該供給溫度之間的既定第2溫度之後，使第1液體通過該第2循環管線以及該切換閥回到該一次調溫機構。
  16. 一種記憶媒體，記憶有由控制一液體處理裝置之控制機構所執行之程式，藉由該控制裝置來執行該程式，而令液體處理裝置實施如申請專利範圍第10至15項中任一項之液體處理方法。
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