TWI629088B - 除氧裝置及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

除氧裝置係用以降低對象液體的溶存氧濃度之裝置。除氧裝置係具備有：儲留槽，係儲留對象液體；氣體供給部，係將與氧不同的添加氣體供給至儲留槽內的對象液體中；記憶部，係記憶用以顯示從氣體供給部供給至對象液體中之添加氣體的供給開始起的總量之總供給量與對象液體中的溶存氧濃度之間的關係之相關資訊；以及運算部，係依據該總供給量與該相關資訊，求出對象液體中的溶存氧濃度。藉此，無須藉由氧濃度計等測量對象液體的溶存氧濃度，能容易地取得對象液體的溶存氧濃度。

Description

除氧裝置及基板處理裝置
本發明係有關於一種用以降低對象液體的溶存氧濃度之除氧裝置以及具備有該除氧裝置的基板處理裝置。
以往，在半導體基板(以下簡稱為「基板」)的製造步驟中，對基板供給處理液並施予各種處理。例如對基板上供給洗淨液，進行沖洗附著於基板的表面的異物之洗淨處理。在使用氟酸作為洗淨液的情形中，去除基板表面的氧化膜，藉此進行附著於氧化膜的異物的去除。
在基板的液體處理中，為了防止基板表面的氧化，謀求降低供給至基板的處理液的溶存氧濃度。以降低處理液的溶存氧濃度之方法而言，已知有例如真空除氧法與起泡(bubbling)法。在日本特開平7-328313號公報(文獻1)的除氧供氧裝置中，利用真空除氧法。在該除氧供氧裝置中，將純水的周圍的外部空間設定成真空環境或低壓環境，藉 此降低純水中的氧等溶存濃度。此外，在日本特開2005-7309號公報(文獻2)的除氧裝置中，利用起泡法。在該除氧裝置中，於用以使水槽中的被處理水循環之循環配管上的循環泵設置有氣體吸入部，並對氣體吸入部供給氮氣。藉此，對水槽中的被處理水供給氮氣的氣泡，而降低被處理水中的氧的溶存濃度。
然而，當於處理液的除氣利用真空除氣法時，用以除氣的裝置會大型化，且裝置的製造成本會增加。此外，在文獻2的除氧裝置中，無法得知被處理水的溶存氧濃度是否已降低達至目標濃度。雖然亦考量於該除氧裝置設置溶存氧計，然而為了精度佳地測量溶存氧濃度，需要使用昂貴的溶存氧計，會增加裝置的製造成本。
本發明的目的在於應用於用以降低對象液體的溶存氧濃度之除氧裝置，並容易地取得對象液體的溶存氧濃度。
除氧裝置係具備有：儲留槽，係儲留對象液體；氣體供給部，係將與氧不同的添加氣體供給至前述儲留槽內的前述對象液體中；記憶部，係記憶用以顯示從前述氣體供給部供給至前述對象液體中之前述添加氣體的供給開始起的總量 之總供給量與前述對象液體中的溶存氧濃度之間的關係之相關資訊；以及運算部，係依據前述總供給量與前述相關資訊，求出前述對象液體中的溶存氧濃度。依據該除氧裝置，能容易地取得對象液體的溶存氧濃度。
在本發明的較佳實施形態之一中，進一步具備有：供給控制部，係控制來自前述氣體供給部之前述添加氣體之屬於每單位時間的供給量之單位供給量；當藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至預先設定的目標濃度以下時，前述供給控制部係使前述單位供給量減少至用以維持前述對象液體的溶存氧濃度之維持供給量。
更佳為，對前述對象液體開始供給前述添加氣體時的前述單位供給量為第一供給量，在藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至前述目標濃度之前，前述供給控制部係使前述單位供給量減少至比前述第一供給量還小且比前述維持供給量還大之第二供給量。
更佳為，前述氣體供給部係具備有：複數個氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口調節部，係在前述單位供給量從前述第一供給量切換至前述第二供給量時，使前述複數個氣體供給口的數量增加。
在本發明的其他較佳實施形態中，前述氣體供給部係 具備有：氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口變更部，係變更前述氣體供給口的大小；在藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至前述目標濃度之前，前述供給口變更部係將前述氣體供給口調大。
更佳為，前述氣體供給口為重疊的兩個板構件各自的開口的重複部，前述供給口變更部係變更前述兩個板構件的相對位置，藉此變更前述重複部的面積。
本發明的另一個除氧裝置係具備有：儲留槽，係儲留對象液體；以及氣體供給部，係將與氧不同的添加氣體供給至前述儲留槽內的前述對象液體中；前述氣體供給部係具備有：氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口變更部，係變更前述氣體供給口的大小。依據該除氧裝置，能變更從氣體供給口供給至儲留槽內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑。
在本發明的較佳實施形態之一中，前述氣體供給口係重疊的兩個板構件各自的開口的重複部，前述供給口變更部係變更前述兩個板構件的相對位置，藉此變更前述重複部的面積。
本發明亦適用於用以處理基板之基板處理裝置。本發明的基板處理裝置係具備有：前述除氧裝置；以及處理液 供給部，係將含有藉由前述除氧裝置降低溶存氧濃度的前述對象液體之處理液供給至基板。
上述目的及其他目的、特徵、態樣以及優點係可參照隨附圖式以及下述本發明的詳細說明而更加明瞭。
1‧‧‧基板處理裝置
4‧‧‧罩部
6‧‧‧處理液供給部
7、7a至7c‧‧‧除氧裝置
9‧‧‧基板(半導體基板)
11‧‧‧殼體
31‧‧‧基板保持部
33‧‧‧基板旋轉機構
61‧‧‧上部噴嘴
70‧‧‧對象液體
71‧‧‧儲留槽
72、72a至72c‧‧‧氣體供給部
73‧‧‧記憶部
74‧‧‧運算部
75‧‧‧供給控制部
76‧‧‧電腦
78‧‧‧開口控制部
81‧‧‧對象液體供給源
82‧‧‧純水供給源
83‧‧‧混合部
84‧‧‧添加氣體供給源
91‧‧‧上表面
701至704‧‧‧實線
721、721a、721b、721c‧‧‧氣體噴出部
722‧‧‧氣體供給口
723‧‧‧供給口調節部
724‧‧‧流量調節部
725‧‧‧配管
726‧‧‧第一配管
727‧‧‧第二配管
771、791‧‧‧第一噴出部
772、792‧‧‧第二噴出部
773‧‧‧箱部
773a‧‧‧(箱部的)上表面部
774‧‧‧細縫板
775、776‧‧‧開口
777、777b、777c‧‧‧供給口變更部
793‧‧‧第三噴出部
794a、794b、794c‧‧‧閥
795‧‧‧噴出部
796‧‧‧外筒部
797‧‧‧內筒部
798‧‧‧開口群
798a‧‧‧小開口
798b‧‧‧中開口
798c‧‧‧大開口
799‧‧‧外側開口
J1‧‧‧中心軸
圖1係顯示第一實施形態的基板處理裝置的構成圖。
圖2係顯示除氧裝置的構成圖。
圖3係除氧裝置的平面圖。
圖4係顯示添加氣體的總供給量與對象液體的溶存氧濃度之間的關係圖。
圖5係顯示第二實施形態的除氧裝置的構成圖。
圖6係顯示第三實施形態的除氧裝置的構成圖。
圖7係顯示第四實施形態的除氧裝置的構成圖。
圖8係顯示噴出部的一部分及供給口變更部之立體圖。
圖1係顯示本發明的第一實施形態之具備有除氧裝置7的基板處理裝置1的構成圖。基板處理裝置1為用以逐片處理半導體基板9(以下簡稱為「基板9」)之葉片式的裝置。基板處理裝置1係對基板9供給處理液並進行液體處理(例如洗淨處理)。在圖1中，剖視地顯示基板處理裝置1的構成的一部分。以處理液而言，例如利用以純水稀釋的 稀氟酸。
基板處理裝置1係具備有殼體(housing)11、基板保持部31、基板旋轉機構33、罩(cup)部4、處理液供給部6以及除氧裝置7。殼體11係收容基板保持部31以及罩部4等。在圖1中，以虛線顯示殼體11。
基板保持部31為將朝向上下方向的中心軸J1作為中心之略圓板狀的構件。基板9係將上表面91朝向上側並配置於基板保持部31的上方。於基板9的上表面91係預先形成有例如細微的凹凸圖案(pattern)。基板保持部31係將基板9保持成水平狀態。基板旋轉機構33係配置於基板保持部31的下方。基板旋轉機構33係以中心軸J1作為中心，將基板9與基板保持部31一起旋轉。
罩部4為將中心軸J1作為中心之環狀的構件，並配置於基板9及基板保持部31的徑方向外側。罩部4係遍及全周地覆蓋基板9及基板保持部31的周圍，並接住從基板9朝周圍飛散的處理液等。於罩部4的底部設置有未圖示的排出埠。被罩部4接住的處理液等係經由該排出埠排出至罩部4及殼體11的外部。
處理液供給部6係具備有上部噴嘴61。上部噴嘴61係配置於基板9的中央部的上方。於上部噴嘴61的前端設 置有用以噴出處理液之噴出口。從上部噴嘴61噴出的處理液係供給至基板9的上表面91。上部噴嘴61係經由配管及/或閥等連接至混合部83、除氧裝置7、對象液體供給源81以及純水供給源82。
在基板處理裝置1中，從對象液體供給源81對除氧裝置7供給成為除氧處理的對象之液體(以下稱為「對象液體」)的氟酸。在除氧裝置7中，進行氟酸的除氧處理，氟酸的溶存氧濃度係降低達至比在基板9的處理中被要求的處理液的溶存氧濃度的上限值還低的濃度。已進行除氧處理的氟酸係從除氧裝置7被輸送至混合部83。在混合部83中，來自除氧裝置7的氟酸與來自純水供給源82的純水係混合，並生成作為處理液的稀氟酸。處理液係含有藉由除氧裝置7降低溶存氧濃度的對象液體。混合部83係例如為混合閥(mixing valve)。對被輸送至混合部83的純水預先進行除氧處理，該純水的溶存氧濃度係比在基板9的處理中被要求的處理液的溶存氧濃度的上限值還低。
處理液係從混合部83輸送至上部噴嘴61，並從上部噴嘴61朝旋轉中的基板9的上表面91的中央部噴出。供給至基板9的上表面91上的處理液係藉由離心力於上表面91上朝徑方向外側移動，並從基板9的外緣朝罩部4飛散。被罩部4接住的處理液係經由上述排出埠排出至罩部4及殼體11的外部。在基板處理裝置1中，對基板9的上表面 91供給處理液達至預定的時間，藉此對基板9的上表面91進行液體處理。當經過該預定的時間時，停止對基板9供給處理液，結束對基板9的液體處理。
圖2係顯示除氧裝置7的構成圖。在圖2中，亦一併描繪除氧裝置7以外的構成。除氧裝置7為用以降低對象液體的溶存氧濃度之裝置。除氧裝置7係具備有儲留槽71、氣體供給部72以及電腦76。在圖2中，顯示儲留槽71的內部。儲留槽71係儲留從對象液體供給源81所供給之屬於對象液體的氟酸。儲留槽71係例如略正方體的容器。儲留槽71內的空間為密閉空間。於儲留槽71的上部設置有未圖示的排氣閥，儲留槽71內的空間係被維持於預定的壓力。
氣體供給部72係具備有設置有複數個氣體供給口722之氣體噴出部721、供給口調解部723以及流量調節部724。氣體噴出部721係配置於儲留槽71內的底部附近。氣體噴出部721係經由配管725連接至添加氣體供給源84。供給口調節部723及流量調節部724係設置於配管725上。從添加氣體供給源84供給至氣體噴出部721的添加氣體係從複數個氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體70中。添加氣體係用以使對象液體70中的溶存濃度降低且為與屬於對象氣體的氧不同種類的氣體。以添加氣體而言，較佳為利用惰性氣體。在圖2所示的除氧裝置7中， 利用氮(N2)氣體作為添加氣體。從氣體噴出部721將添加氣體供給至對象液體70中，藉此進行對象液體70的除氧處理，而使對象液體70的溶存氧濃度降低。
圖3係顯示除氧裝置7的平面圖。在圖3中，顯示儲留槽71的內部(圖5至圖7中亦同樣)。此外，在圖3中，省略電腦76的圖示。氣體噴出部721係具備有第一噴出部771及第二噴出部772。在圖3所示的例子中，三個第一噴出部771與三個第二噴出部772係交互地排列。第一噴出部771及第二噴出部772亦可為一個，或亦可為兩個以上。各個第一噴出部771及各個第二噴出部772為略直線狀的管路。於各個第一噴出部771及各個第二噴出部772設置有用以在儲留槽71內噴出添加氣體之複數個氣體供給口722。在各個第一噴出部771及各個第二噴出部772中，相同形狀且相同大小的複數個氣體供給口722係配置成大致等間隔。在除氧裝置7中，從各個氣體供給口722將添加氣體的氣泡供給至對象液體70(參照圖2)中。
配管725係具備有：第一配管726，係連接至複數個第一噴出部771；以及第二配管727，係從第一配管726分歧，並連接至複數個第二噴出部772。流量調節部724係設置於比第一配管726與第二配管727之間的分歧點還上游側(亦即接近添加氣體供給源84的位置)，並調節朝向氣體噴出部721的添加氣體的供給量。供給口調節部723係 設置於第二配管727上。供給口調節部723係切換朝向第二噴出部772之添加氣體的供給及停止供給。
在氣體供給部72中，在藉由供給口調節部723停止對第二噴出部772供給添加氣體之情形中，來自添加氣體供給源84的添加氣體係從第一噴出部771的複數個氣體供給口722供給至對象液體70中。此外，在藉由供給口調整部723對第二噴出部772供給添加氣體之情形中，來自添加氣體供給源84的添加氣體係從第一噴出部771及第二噴出部772的複數個氣體供給口722供給至對象液體70中。亦即，供給口調節部723為用以使將氣體供給至對象液體70中的複數個氣體供給口722的數量變化之供給口數量變更部。
圖2所示的電腦76為包含有用以進行各種運算處理的CPU(Central Processing Unit；中央處理器)、記憶基本程式的ROM(Read Only Memory；唯讀記憶體)以及記憶各種資訊的RAM(Random Access Memory；隨機存取記憶體)等之一般的電腦系統的構成。藉由電腦76，實現記憶部73、運算部74以及供給控制部75的功能。換言之，電腦76係具備有記憶部73、運算部74以及供給控制部75。
記憶部73係記憶用以顯示添加氣體的總供給量與對象液體70的溶存氧濃度之間的關係之相關資訊。所謂添加 氣體的總供給量係指從氣體供給部72將添加氣體供給至儲留槽71內的對象液體70中時從開始供給起的添加氣體的總量。相關資訊係在藉由基板處理裝置1進行基板9的處理之前，藉由測量求出圖4所例示的上述關係，並預先儲存於記憶部73。
圖4的橫軸係顯示添加氣體的總供給量，縱軸係顯示對象液體70的溶存氧濃度。圖4中的實線701至704係分別顯示添加氣體的總供給量與對象液體70的溶存氧濃度之間的關係。在實線701至704中，添加至對象液體70中的添加氣體的氣泡的平均直徑(亦即氣泡的直徑的平均值)係不同。氣泡的平均直徑中，在實線701中為最小，在實線702中為第二小，在實線703中為第三小，在實線704中為最大。在實線701至704中，針對對象液體70之來自氣體供給部72的添加氣體的每單位時間的供給量(以下稱為「單位供給量」)係相同。
如圖4所示，溶存氧濃度係隨著添加氣體的總供給量的增加而降低。此外，溶存氧濃度的降低速度(亦即除氣速度)係隨著添加氣體的氣泡的平均直徑變小而變快。相關資訊只要為用以實質性地顯示添加氣體的總供給量與對象液體70的溶存氧濃度之間的關係之資訊即可。例如，在添加氣體的單位供給量為一定之情形中，相關資訊亦可為顯示添加氣體的總供給時間(亦即從開始供給起的經過時間)與 溶存氧濃度之間的關係之資訊。
圖2所示的供給控制部75係控制流量調節部724，藉此控制來自氣體供給部72的添加氣體的單位供給量。運算部74係依據朝向對象液體70的添加氣體的總供給量與儲存於記憶部73的上述相關資訊，求出對象液體70的溶存氧濃度。添加氣體的總供給量係例如依據供給控制部75所為之流量調節部724的控制記錄而取得。
如此，在除氧裝置7中，用以顯示針對對象液體70之添加氣體的總供給量與對象液體70的溶存氧濃度之間的關係之相關資訊係記憶至記憶部73，並藉由運算部74依據來自氣體供給部72的添加氣體的總供給量與該相關資訊，求出對象液體70中的溶存氧濃度。藉此，無須藉由氧濃度計等測量對象液體70的溶存氧濃度，能容易地取得對象液體70的溶存氧濃度。結果，能降低除氧裝置7的製造成本。
在除氧裝置7中，當藉由運算部74所求出的對象液體70的溶存氧濃度減少達至預先設定的目標濃度以下時，供給控制部75係控制流量調節部724，使添加氣體的單位供給量減少達至維持供給量。所謂維持供給量係指為了維持變成目標濃度以下的對象液體70的溶存氧濃度而供給至對象液體70中之添加氣體的每單位時間的流量。目標濃度 係例如設定成比供給至上述混合部83之純水的溶存氧濃度還低的濃度。維持供給量係比除氧處理中的添加氣體的單位供給量還小。藉此，能抑制添加氣體的使用量，並將對象液體70的溶存氧濃度維持於目標濃度以下。維持供給量亦可例如為零。亦即，只要對象液體70的溶存氧濃度能維持於目標濃度以下，亦可不對溶存氧濃度變成目標濃度以下的對象液體70供給添加氣體。
在除氧裝置7中，於藉由運算部74所求出的對象液體70的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前，供給控制部75係控制流量調節部724，並使添加氣體的單位供給量減少。具體而言，當將開始朝對象液體70供給添加氣體時的添加氣體的單位供給量作為第一供給量時，在對象液體70的溶存氧濃度減少達至比目標濃度還高的臨限值濃度之時間點，單位供給量係減少至比第一供給量還小且比維持供給量還大的第二供給量。
添加氣體的單位供給量係從第一供給量減少至第二供給量，藉此針對對象液體70之添加氣體的總供給量的增加率係減少，溶存氧濃度的降低速度亦減少。藉此，在將對象液體70的溶存氧濃度控制於目標濃度時，能抑制產生過度調節(overshoot)。結果，能容易地將對象液體70的溶存氧濃度控制至目標濃度。較佳為，上述臨限值濃度係比開始朝對象液體70供給添加氣體時的對象液體70的溶存氧 濃度的初期濃度與上述目標濃度的平均值還低。藉此，能抑制增加對象液體70的除氧處理所需的時間。
在除氧裝置7中，在添加氣體的單位供給量從第一供給量切換成第二供給量時，供給口調節部723係使複數個氣體供給口722的數量增加。具體而言，在添加氣體的單位供給量為第一供給量的狀態下，藉由供給口調節部723，停止對圖3所示的第二噴出部722供給添加氣體，僅從第一噴出部771的氣體供給口722將添加氣體供給至對象液體70中。此外，在添加氣體的單位供給量為第二供給量的狀態下，藉由供給口調節部723，亦對第二噴出部772供給添加氣體，並從第一噴出部771及第二噴出部772將添加氣體供給至對象液體70中。
如此，在添加氣體的單位供給量為較大的第一供給量之情形中，將配置於儲留槽71的底部之氣體供給口722的分布密度調小(亦即將氣體供給口722稀疏地配置)，藉此能抑制來自接近的氣體供給口722的添加氣體的氣泡合體而變成大直徑化。結果，能效率佳地進行對象液體70的除氧處理。此外，在添加氣體的單位供給量為較小的第二供給量之情形中，由於從各個氣體供給口722於每單位時間所供給的添加氣體的氣泡的數量較少，因此來自接近的氣體供給口722的添加氣體的氣泡合體的可能性較低。因此，將配置於儲留槽71的底部之氣體供給口722的分布密 度增加(亦即將氣體供給口722密集地配置)，藉此提升對象液體70中的添加氣體的氣泡分布的均勻性。結果，能效率佳地進行對象液體70的除氧處理。
圖5係顯示第二實施形態的除氧裝置7a之平面圖。除氧裝置7a係例如設置於基板處理裝置1以取代圖1所示的除氧裝置7。除了設置有氣體供給部72a以取代圖2及圖3所示的氣體供給部72以及電腦76具備有開口控制部78之點外，圖5所示的除氧裝置7a係具有與圖2及圖3所示的除氧裝置7大致同樣的構造。在以下的說明中，對除氧裝置7a的構成中與除氧裝置7的構成對應的構成附上相同的元件符號。
氣體供給部72a係具備有設置有複數個氣體供給口722之氣體噴出部721a、以及流量調節部724。氣體噴出部721a係經由配管連接至添加氣體供給源84。流量調節部724係設置於該配管上。氣體噴出部721a係具備有略長方體的箱部773、屬於略矩形的板構件之細縫(slit)板774、以及供給口變更部777。箱部773為較薄的中空構件，並配置於儲留槽71的底部。箱部773係連接至添加氣體供給源84。細縫板774係重疊於箱部773的上表面部773a上。供給口變更部777係將細縫板774朝預定的移動方向(圖5中的上下方向)水平地移動。開口控制部78係依據來自運算部74的輸出控制供給口變更部777。
於箱部773的上表面部773a設置有連通於箱部773的內部空間之複數個開口775。在圖5所示的例子中，30個開口775係配置成矩陣狀。在圖5所示的例子中，各個開口775為三角形。各個開口775中之與上述移動方向垂直的寬度方向的寬度(以下簡稱為「寬度」)係隨著從圖5中的下側朝向上側(亦即隨著從上述移動方向的一側朝向另一側)而逐漸增大。於細縫板774設置有複數個開口776。在圖5所示的例子中，5個開口776係排列於上述移動方向。在圖5所示的例子中，各個開口776為朝寬度方向延伸的略矩形狀，且與排列於寬度方向的6個開口775各者局部性地重疊。
在氣體供給部72a中，箱部773的開口775與細縫板774的開口776之間的重複部為氣體供給口772，該氣體供給口722係將從添加氣體供給源84供給至氣體噴出部721a的添加氣體在儲留槽71內噴出。供給口變更部777係將細縫板774朝移動方向移動，藉此變化開口775與開口776之間的重複部的面積，亦即變化氣體供給口722的大小。具體而言，當細縫板774朝圖5中的下側移動時，氣體供給口722變小；當細縫板774朝圖5中的上側移動時，氣體供給口722變大。
當將形成有開口775之箱部773的上表面部773a作成 一個板構件時，氣體供給口722為重疊的兩個板構件(亦即箱部773的上表面部773a以及細縫板774)各自的開口775、776之重複部。此外，供給口變更部777係變更該兩個板構件的相對位置，藉此變更開口775、776的重複部的面積。將氣體噴出部721a作成該構造，藉此能容易地變更氣體供給口722的大小。藉此，能容易地變更從氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑。
與圖2及圖3所示的除氧裝置7同樣地，在除氧裝置7a中，運算部74係依據朝向對象液體之添加氣體的總供給量與儲存於記憶部73之上述相關資訊(參照圖4)，求出對象液體的溶存氧濃度。藉此，與上述同樣地，無須藉由氧濃度計等測量對象液體的溶存氧濃度，能容易地取得對象液體的溶存氧濃度。
在除氧裝置7a中，於藉由運算部74求出的對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前，藉由開口控制部78的控制，供給口變更部777係使細縫板774朝圖5中的上側移動，並將各個氣體供給口722調大。具體而言，在對象液體的溶存氧濃度減少達至比目標濃度還高的上述臨限值濃度之時間點，各個氣體供給口722係被調大。藉此，從氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑係變大。
如上所述，當添加氣體的氣泡的平均直徑變大時，溶存氧濃度的降低速度係變慢(參照圖4)。因此，在將對象液體的溶存氧濃度控制於目標濃度時，能抑制產生過度調節。結果，能容易地將對象液體的溶存氧濃度控制於目標濃度。上述臨限值濃度較佳為比開始朝對象液體供給添加氣體時的對象液體的溶存氧濃度的初期濃度與上述目標濃度的平均值還低。藉此，能抑制增加對象液體的除氧處理所需的時間。
圖6係顯示第三實施形態的除氧裝置7b之平面圖。除氧裝置7b係例如設置於基板處理裝置1以取代圖1所示的除氧裝置7。除了設置有氣體供給部72b以取代圖5所示的氣體供給部72a之外，圖6所示的除氧裝置7b係具有與圖5所示的除氧裝置7a大致同樣的構造。在以下的說明中，對除氧裝置7b的構成中與除氧裝置7a的構成對應的構成附上相同的元件符號。
氣體供給部72b係具備有氣體噴出部721b、供給口變更部777b以及流量調節部724。氣體噴出部721b係具備有第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793。在圖6所示的例子中，各兩個第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793係依序排列於圖6中的上下方向。第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793亦可 分別為一個，或者亦可分別為三個以上。在氣體噴出部721b中，相同種類的噴出部以不會鄰接之方式配置。
各個第一噴出部791、各個第二噴出部792以及各個第三噴出部793係略直線狀的管路。於各個第一噴出部791、各個第二噴出部792以及各個第三噴出部793設置有用以在儲留槽71內噴出添加氣體之複數個氣體供給口722。設置於第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793之氣體供給口722的大小係彼此不同。在圖6所示的例子中，第一噴出部791的氣體供給口722最小，第二噴出部792的氣體供給口722第二小，第三噴出部793的氣體供給口722最大。在除氧裝置7b中，從各個氣體供給口722將添加氣體的氣泡供給至對象液體中。
供給口變更部777b係具備有：三個閥794a、794b、794c，係設置於分別將第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793與添加氣體供給源84予以連接之三個配管上。在供給口變更部777b中，開閉三個閥794a、794b、794c，藉此來自添加氣體供給源84的添加氣體係從第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793中的任一種類的噴出部的氣體供給口722供給至對象液體中。亦即，供給口變更部777b係在第一噴出部791、第二噴出部792以及第三噴出部793之間切換從添加氣體供給源84供給添加氣體之噴出部，藉此變更用以將添加氣體供給至對象液 體之氣體供給口722的大小。藉此，容易地變更從氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑。
與圖2及圖3所示的除氧裝置7同樣地，在除氧裝置7b中，運算部74係依據朝向對象液體之添加氣體的總供給量與記憶於記憶部73之上述相關資訊(參照圖4)，謀求對象液體的溶存氧濃度。藉此，與上述同樣地，無須藉由氧濃度計等測量對象液體的溶存氧濃度，能容易地取得對象液體的溶存氧濃度。
在除氧裝置7b中，於藉由運算部74所求出的對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前，藉由開口控制部78控制供給口變更部777b，藉此切換閥774a、774b、774c中的至少兩個閥，從而使用以噴出添加氣體之氣體供給口722變大。具體而言，於對象液體的溶存氧濃度減少達至比目標濃度還高之上述臨限值濃度之時間點，來自添加氣體供給源84的添加氣體的送出目的地係例如從第一噴出部791切換至第二噴出部792。藉此，從氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑係變大。
如上所述，當添加氣體的氣泡的平均直徑變大時，溶存氧濃度的降低速度變慢(參照圖4)。因此，在將對象液體 的溶存氧濃度控制於目標濃度時，能抑制產生過度調節。結果，能容易地將對象液體的溶存氧濃度控制於目標濃度。上述臨限值濃度較佳為比開始朝對象液體供給添加氣體時的對象液體的溶存氧濃度的初期濃度與上述目標濃度的平均值還低。藉此，能抑制增加對象液體的除氧處理所需的時間。
在圖6所示的例子中，雖然氣體噴出部721b係具備有各個氣體供給口722的大小不同之三種類的噴出部791至793，然而噴出部的種類並未限定於三種。在氣體噴出部721b中，只要設置有各個氣體供給口722的大小不同之複數種類的噴出部即可。
圖7係顯示第四實施形態的除氧裝置7c的平面圖。除氧裝置7c係例如設置於基板處理裝置1以取代圖1所示的除氧裝置7。除了設置有氣體供給部72c以取代圖5所示的氣體供給部72a之外，圖7所示的除氧裝置7c係具有與圖5所示的除氧裝置7a大致同樣的構造。在以下的說明中，於除氧裝置7c的構成中與除氧裝置7a的構成對應的構成附上相同的元件符號。
氣體供給部72c係具備有氣體噴出部721c、供給口變更部777c以及流量調節部724。氣體噴出部721c係具備有配置於儲留槽71的底部之複數個噴出部795。各個噴出部 795係具備有複數個氣體供給口722。在圖7所示的例子中，6個噴出部795係排列於圖7中的上下方向。噴出部795亦可為一個，或亦可為複數個。於各個噴出部795的圖7中的左側的端部連接有供給口變更部777c。
圖8係顯示將一個噴出部795的左端部附近的部位及供給口變更部777c放大顯示之立體圖。其他的噴出部795及供給口變更部777c的構造亦與圖8所示者相同。噴出部795係具備有外筒部796及內筒部797。外筒部796及內筒部797係分別為筒狀的板構件。內筒部797係隔著些微間隔配置於外筒部796的內側。在圖8中，為了容易理解圖示，省略覆蓋內筒部797的側面之外筒部796的一部分。
於內筒部797的側面設置有排列於長度方向的複數個開口群798。各個開口群798係包含有排列於內筒部797的周方向之小開口798a、中開口798b以及大開口798c。小開口798a最小，中開口798b第二小，大開口798c最大。在圖8所示的例子中，小開口798a、中開口798b以及大開口798c係分別為略圓形的貫通孔。各個開口群798只要包含有大小彼此不同的兩個以上的開口即可。
於外筒部796的側面設置有排列於長度方向的複數個外側開口799。複數個外側開口799係於長度方向中配置於分別與複數個開口群798對應的位置。外側開口799係 與大開口798c相同大小，或者比大開口798c還大。在圖8所示的例子中，各個外側開口799為略圓形的貫通孔。
內筒部797係連接至供給口變更部777c，並藉由供給口變更部777c於外筒部796的內側旋轉。外筒部796係不旋轉。藉由供給口變更部777c使內筒部797旋轉，藉此內筒部797的開口群798中的任一個小開口798a、中開口798b、大開口798c係重疊至外筒部796的外側開口799。在氣體供給部72c中，內筒部797的小開口798a、中開口798b、大開口798c與外筒部796的外側開口799之間的重複部為用以將從添加氣體供給源84(參照圖7)供給至氣體噴出部721c的添加氣體於儲留槽71內噴出之氣體供給口722。供給口變更部777c係使內筒部797旋轉，藉此使小開口798a、中開口798b、大開口798c與外側開口799之間的重複部的面積變化，亦即使氣體供給口722的大小變化。
在除氧裝置7c的氣體噴出部721c中，氣體供給口722為重疊的兩個筒狀的板構件(亦即外筒部796及內筒部797)各自的外側開口799、小開口798a、中開口798b、大開口798c的重複部。此外，供給口變更部777c係變更該兩個筒狀的板構件的周方向中的相對位置，藉此變更外側開口799、小開口798a、中開口798b、大開口798c的重複部的面積。將氣體噴出部721c作成該構造，藉此能容易地變更氣體供給口722的大小。藉此，能容易地變更從氣體供給 口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑。
與圖2及圖3所示的除氧裝置7同樣地，在圖7所示的除氧裝置7c中，運算部74係依據朝向對象液體之添加氣體的總供給量與記憶於記憶部73之上述相關資訊(參照圖4)，求出對象液體的溶存氧濃度。藉此，與上述同樣地，無須藉由氧濃度計等測量對象液體的溶存氧濃度，能容易地取得對象液體的溶存氧濃度。
在除氧裝置7c中，在藉由運算部74所求出的對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前，藉由開口控制部78的控制，供給口變更部777c係使內筒部797旋轉，從而將各個氣體供給口722調大。具體而言，在對象液體的溶存氧濃度減少達至比目標濃度還高的上述臨限值濃度之時間點，重疊至外筒部796的外側開口799之內筒部797的開口係例如從小開口798a變更至中開口798b。藉此，從氣體供給口722供給至儲留槽71內的對象液體中之添加氣體的氣泡的直徑係變大。
如上所述，當添加氣體的氣泡的平均直徑變大時，溶存氧濃度的降低速度係變慢(參照圖4)。因此，在將對象液體的溶存氧濃度控制於目標濃度時，能抑制產生過度調節。結果，能容易地將對象液體的溶存氧濃度控制於目標 濃度。上述臨限值濃度較佳為比開始朝對象液體供給添加氣體時的對象液體的溶存氧濃度的初期濃度與上述目標濃度的平均值還低。藉此，能抑制增加對象液體的除氧處理所需的時間。
在圖8所示的例子中，雖然於內筒部797設置有大小不同的三種類的小開口798a、中開口798b、大開口798c，但於內筒部797中排列於周方向的開口的大小並未限定於三種類。在氣體供給部72c中，只要大小不同的複數種類的開口設置於內筒部797的側面中的周方向即可。在氣體供給部72c中，亦可不旋轉內筒部797，而是藉由供給口變更部777c旋轉外筒部796。此外，與外筒部796同樣地形成有一種類的開口之筒狀的板構件亦可配置於與內筒部797同樣地形成有複數種類的開口之筒狀構件的內側。
在圖5所示的除氧裝置7a中，可進行各種類的對象液體的除氧處理。當變更對象液體的種類使對象液體的表面張力變化時，即使氣體供給口722的大小一定，添加氣體的氣泡的直徑亦會變化。具體而言，當氣體供給口722的大小在保持一定的狀態下對象液體的表面張力變大時，添加氣體的氣泡的直徑亦會變大。如上所述，當添加氣體的氣泡的直徑變大時，溶存氧濃度的降低速度變慢。因此，即使在變更對象液體的種類之情形中，由於亦可恆常地效率佳地進行除氧處理，因此不論對象液體的種類為何，皆 能將供給至對象液體的添加氣體的氣泡的直徑設定成大致一定，故較佳。此外，只要根據對象液體的種類存在適合除氧處理的溶存氧濃度的降低速度，則可將添加氣體的氣泡的直徑設定成適合實現該降低速度的直徑，故較佳。
如上所述，除氧裝置7a係具備有：儲留槽71，係儲留對象液體；以及氣體供給部72a，係將添加氣體供給至儲留槽71內的對象液體中。此外，氣體供給部72a係具備有：氣體供給口722，係在儲留槽71內噴出添加氣體；以及供給口變更部777，係變更氣體供給口722的大小。藉此，在除氧裝置7a中，無論對象液體的種類為何，皆能將供給至對象液體的添加氣體的氣泡的直徑設定成大致一定。此外，能配合對象液體的種類將供給至對象液體的添加氣體的氣泡的直徑設定成適當的大小。此外，在此情形中，除氧裝置7a亦可省略上述記憶部73及運算部74。在圖6及圖7所示的除氧裝置7b、7c中亦同樣。
在上述除氧裝置7、7a至7c以及基板處理裝置1中，可進行各種變化。
例如，在圖5所示的除氧裝置7a中，亦可在藉由運算部74所求出的對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前，與各個氣體供給口722的擴大並行，供給控制部75係控制流量調節部724，藉此減少添加氣體的單位供給 量。藉此，能將溶存氧濃度的降低速度設定成更慢。結果，能抑制產生上述過度調節，能容易地將對象液體的溶存氧濃度控制於目標濃度。在圖6及圖7所示的除氧裝置7b、7c中亦同樣。
在圖2及圖3所示的除氧裝置7中，不一定需要在對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前減少添加氣體的單位供給量。例如，在只要對象液體的溶存氧濃度成為目標濃度以下時從目標濃度偏移某程度以上即可之情形中，添加氣體的單位供給量亦可維持一定直至溶存氧濃度成為目標濃度以下。
在圖5所示的除氧裝置7a中，不一定需要在對象液體的溶存氧濃度減少達至目標濃度之前調大氣體供給口722。例如，在只要對象液體的溶存氧濃度成為目標濃度以下時從目標濃度偏移某程度以上即可之情形中，氣體供給口722的大小亦可維持一定直至溶存氧濃度成為目標濃度以下。此外，在除氧裝置7a中，氣體供給口722亦可為一個。在圖6及圖7所示的除氧裝置7b、7c中亦同樣。
在圖2及圖3所示的除氧裝置7中，亦可進一步設置有藉由配管與儲留槽71連接的大型槽，並使儲留於大型槽的對象液體與已在儲留槽71內施予除氧處理的對象液體循環，藉此進行大型槽內的所有對象液體的除氧處理。在 圖5至圖7所示的除氧裝置7a至7c中亦同樣。
在圖2及圖3所示的除氧裝置7中，供給口調節部723所進行的氣體供給口722的數量的變更不一定限定成基於朝向第二噴出部772之添加氣體的供給及停止供給來進行，亦可藉由其他各種方法來進行。例如，亦可採用下述構造：以可動板覆蓋略均等地分布且配置於儲留槽71的底面整體之複數個氣體供給口722中的一部分的氣體供給口722，並從未被覆蓋的氣體供給口722供給添加氣體，而在使氣體供給口722的數量增加時，使該可動板從氣體供給口722上退避。
在圖1所示的基板處理裝置1中，處理液只要包含有藉由除氧裝置7、7a至7c降低溶存氧濃度的對象液體，則未限定於對象液體與純水的混合液。處理液例如亦可為對象液體與純水以外的液體的混合液，亦可為對象液體本身。
在基板處理裝置1中，亦可於對象液體供給源81連接有兩個除氧裝置7，與在一者的除氧裝置7中結束除氧處理的對象液體(亦即溶存氧濃度成為目標濃度以下的對象液體)在混合部83中利用於處理液的生成並行，在另一者的除氧裝置7中進行對象液體的除氧處理。在此情形中，在該另一者的除氧裝置7中，當藉由運算部74所求出的溶存氧濃度減少達至目標濃度以下時，用以對混合部83送出 對象液體之除氧裝置7係從上述一者的除氧裝置7切換至另一者的除氧裝置7。接著，在該一者的除氧裝置7中，進行從對象液體供給源81對儲留槽71補充對象液體，並進行對象液體的除氧處理。亦可於對象液體供給源81連接有三個以上的除氧裝置7，並從這些除氧裝置7依序對混合部83供給對象液體。在基板處理裝置1設置有除氧裝置7a至7c之情形中亦同樣。
在基板處理裝置1中，亦可於純水供給源82與混合部83之間設置有另一個除氧裝置7或除氧裝置7a至7c中的任一者，並藉由該另一個除氧裝置對來自純水供給源82的純水進行除氧處理。
基板處理裝置1亦可利用於半導體基板的洗淨處理以外的液體處理。此外，除了半導體基板之外，基板處理裝置1亦可利用於液晶顯示裝置、電漿顯示器、FED(field emission display：場發射顯示器)等之使用於顯示裝置之玻璃基版的處理。或者，基板處理裝置1亦可利用於光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩(photomask)用基板、陶瓷基板以及太陽電池用基板等處理。
上述除氧裝置7、7a至7c亦可利用於用以將複數個基板9浸漬於儲留在處理液儲留槽的處理液並進行處理之批次(batch)式的基板處理裝置。此外，除氧裝置7、7a至7c 亦可使用於基板處理裝置以外的各種裝置，且亦可單獨使用。
上述實施形態及各個變化例中的構成只要未相互矛盾，則亦可適當地組合。
雖然已詳細地描述並說明本發明，但上述說明僅為例示性而非限定性。因此，只要在未超出本發明的範圍內，可進行各種變化以及有各種態樣。

Claims (14)

  1. 一種除、氧裝置，係用以降低對象液體的溶存氧濃度，並具備有：儲留槽，係儲留對象液體；氣體供給部，係將與氧不同的添加氣體供給至前述儲留槽內的前述對象液體中；記，憶部，係記憶用以顯示從前述氣體供給部供給至前述對象液體中之前述添加氣體的供給開始起的總量之總供給量與前述對象液體中的溶存氧濃度之間的關係之相關資訊；以及運算部，係依據前述總供給量與前述相關資訊，求出前述對象液體中的溶存氧濃度。
  2. 如請求項1所記載之除氧裝置，其中進一步具備有：供給控制部，係控制來自前述氣體供給部之前述添加氣體之屬於每單位時間的供給量之單位供給量；當藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至預先設定的目標濃度以下時，前述供給控制部係使前述單位供給量減少至用以維持前述對象液體的溶存氧濃度之維持供給量。
  3. 如請求項2所記載之除氧裝置，其中對前述對象液體開始供給前述添加氣體時的前述單位供給量為第一供給量；在藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至前述目標濃度之前，前述供給控制部係使前述單位 供給量減少至比前述第一供給量還小且比前述維持供給量還大之第二供給量。
  4. 如請求項3所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給部係具備有：複數個氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口調節部，係在前述單位供給量從前述第一供給量切換至前述第二供給量時，使前述複數個氣體供給口的數量增加。
  5. 如請求項2所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給部係具備有：氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口變更部，係變更前述氣體供給口的大小；在藉由前述運算部所求出的溶存氧濃度減少達至前述目標濃度之前，前述供給口變更部係將前述氣體供給口調大。
  6. 如請求項5所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給口為重疊的兩個板構件各自的開口的重複部；前述供給口變更部係變更前述兩個板構件的相對位置，藉此變更前述重複部的面積。
  7. 如請求項1所記載之除氧裝置，其中從前述氣體供給部供給至前述對象液體中之前述添加氣體為氮氣體。
  8. 如請求項1所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給部係具備有：氣體供給口，係將前述添加氣體的氣泡供給至前述對象液體中。
  9. 一種基板處理裝置，係用以處理基板，並具備有：如請求項1至8中任一項所記載之除氧裝置；以及處理液供給部，係將含有藉由前述除氧裝置降低溶存氧濃度的前述對象液體之處理液供給至基板。
  10. 一種除氧裝置，係用以降低對象液體的溶存氧濃度，並具備有：儲留槽，係儲留對象液體；以及氣體供給部，係將與氧不同的添加氣體供給至前述儲留槽內的前述對象液體中；前述氣體供給部係具備有：氣體供給口，係在前述儲留槽內噴出前述添加氣體；以及供給口變更部，係變更前述氣體供給口的大小。
  11. 如請求項1(0所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給口係重疊的兩個板構件各自的開口的重複部；前述供給口變更部係變更前述兩個板構件的相對位置，藉此變更前述重複部的面積。
  12. 如請求項10所記載之除氧裝置，其中從前述氣體供給部供給至前述對象液體中之前述添加氣體為氮氣體。
  13. 如請求項10所記載之除氧裝置，其中前述氣體供給口係將前述添加氣體的氣泡供給至前述對象液體中。
  14. 一種基板處理裝置，係用以處理基板，並具備有：如請求項10至13中任一項所記載之除氧裝置；以及處理液供給部，係將含有藉由前述除氧裝置降低溶存氧濃度的前述對象液體之處理液供給至基板。
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