TWI643248B - 基板液體處理裝置、基板液體處理方法及記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明，可抑制基板剛投入時於處理槽內之藥液成分濃度的降低。其解決手段為，基板液體處理裝置之控制部（5），係根據由濃度檢測部（441）所測出之藥液成分之濃度，以避免使處理槽（21）內之處理液中所含藥液成分之濃度低於預定容許下限值之方式，藉藥液成分供應部（42、43）將藥液成分補充至處理液，以實施作為回授控制之第1控制。控制部以不同於該第1控制之方式，在基板被投入處理槽內之處理液中之前、或是剛投入時、或是從基板之投入前直到投入後，將用以抵消因為該基板投入而發生之藥液成分濃度之降低之所需預定量的藥液成分，藉由藥液成分供應部而補充至處理液。

Description

基板液體處理裝置、基板液體處理方法及記錄媒體
本發明係有關於，在將基板浸漬於貯存在處理槽內之處理液以進行處理時，用以防止降低處理液中之藥液成分濃度之技術。
為了將電路圖案形成於半導體晶圓等之基板，而有使用微影技術。在形成所要的電路圖案後，使用SPM液（Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture（硫酸與雙氧水之混合液））以從基板去除光阻膜。該光阻去除處理之進行可舉例為，在複數片（例如50片）基板被保持於基板保持具（稱為晶舟等）之狀態下，將其浸漬於貯存在處理槽內之SPM液中（可參照例如專利文獻1）。
在整合複數片基板而進行整批（batch）處理時，隨著基板之投入後所迅速進行之反應，將造成處理液中的藥液成分濃度低於容許下限值。若是處理槽內之藥液成分濃度低於容許下限值的期間過長，則光阻去除處理的所需時間將會變長。 ［專利文獻］
專利文獻1：日本特開2000-164550號公報
本發明之目的在於，提供一種技術，其能抑制在剛投入基板後於處理槽內之藥液成分濃度的降低期間。
依照本發明之一實施形態，係提供一種基板液體處理裝置，其具備： 處理槽，貯存有處理液，以使基板浸漬於所貯存之處理液以進行基板處理； 藥液成分供應部，對於該處理槽供應用來產生該處理液的藥液成分； 濃度檢測部，用來供檢測該處理液中所含之藥液成分的濃度；及 控制部，根據該濃度檢測部所檢測出之藥液成分的濃度，而實施由該藥液成分供應部對該處理液補充藥液成分，以避免造成該處理槽內之處理液中所含藥液成分之濃度低於預定容許下限值的回授控制亦即第1控制； 該控制部，除了實施該第1控制之外，更實施第2控制：在基板被投入該處理槽內之處理液中之前、或是剛投入後、或是從基板投入前直到投入後，將用以抵消因該基板投入而降低之藥液成分濃度之所需預定量的藥液成分，藉由該藥液成分供應部而補充至該處理液。
依照本發明之其他實施形態，係提供一種基板液體處理方法，以藉由將基板浸漬於處理槽所貯存之處理液而進行該基板處理；其具備以下內容： 第1控制之實施，其係檢測出在該處理液中所包含之藥液成分之濃度，根據於檢測結果，以避免造成該處理槽內之處理液中所含之藥液成分濃度低於預定容許下限值之方式，將藥液成分補充至該處理液，以作為回授控制、亦即第1控制； 第2控制之實施，其係以有別於該第1控制之方式，在基板被投入該處理槽內之處理液中之前、或是剛投入時、或是從基板投入前直到投入後，將用以抵消因投入該基板所降低之藥液成分濃度之所需預定量的藥液成分，補充至該處理液，以作為第2控制。
依照本發明之其他實施形態，係提供一種記錄有程式之記錄媒體；該程式，係在藉由電腦以對於基板液體處理裝置進行動作控制時，能由該電腦來控制該基板液體處理裝置，以實施該基板液體處理方法。
依照上述本發明之實施形態，可將基板投入後之藥液成分濃度的下降期間控制在最小程度。
首先邊參照圖1及圖2，以簡要說明基板液體處理裝置之一實施形態中，具備SPM處理裝置2之晶圓處理系統1。晶圓處理系統1具備：用以進行FOUP6之搬入搬出之搬入／搬出部11；用以進行晶圓的排列及角度變換之介面部12；用以進行晶圓之乾燥化的2個乾燥處理部13；及用以進行SPM處理的2個SPM處理部14。
在搬入／搬出部11中，具備：用來與外部之搬送裝置間進行FOUP6之接收及遞出之載置台111；用來在搬入／搬出部11內搬送FOUP6之第1搬送臂112；用來載置FOUP6以供FOUP6之晶圓W的搬入／搬出作業之傳遞台113；以及，用來暫時保管取出晶圓W後之FOUP6之保管架114。
第1搬送臂112可在載置台111、傳遞台113、及各保管架114之間搬送FOUP6。傳遞台113被固定於，用以分隔搬入／搬出部11與介面部12之分隔壁115。在分隔壁115中設有擋門121，其功能，可供裝卸設置在FOUP6前面之蓋體。
在介面部12中具有：用來對載置於傳遞台113上之FOUP6進行晶圓W之取出及收納的2個傳遞臂122；用來進行晶圓W之角度轉換之角度轉換裝置124；以及，用以在介面部12、乾燥處理部13、及SPM處理部14之間搬送晶圓W之第2搬送臂125。
傳遞臂122係設置在旋轉自如的手臂台123上。傳遞臂122能將複數個晶圓W保持成，呈水平角度而在上下方向並排。角度轉換裝置124係以將保持之複數個晶圓W予以整體旋轉之方式，而能將晶圓W保持成呈水平角度而在上下方向並排之狀態，亦能將晶圓W保持成呈垂直角度而在水平方向並排之狀態。第2搬送臂125係藉由晶圓支持部126，在將50片晶圓W保持成呈垂直角度而在水平方向並排之狀態下，可在介面部12、乾燥處理部13、及SPM處理部14之間進行水平移動。
在各乾燥處理部13中，設有用來洗淨第2搬送臂125之晶圓支持部126之臂部洗淨單元132；以及，用來進行洗淨後之晶圓W及晶圓支持部126之乾燥處理之晶圓乾燥單元131。
各SPM處理部14中，設有：用來貯存SPM液之SPM處理槽21；以及，用來貯存在SPM處理後對晶圓W進行洗淨處理之洗淨液（例如純水）之洗淨槽141。在SPM處理槽21及洗淨槽141中，設有晶舟3及其昇降機構31。晶舟3能以相同於由第2搬送臂125保持晶圓W時之角度及排列，而保持著複數個晶圓W。昇降機構31可將晶舟3昇降於傳遞位置與處理位置之間；該傳遞位置係指，在晶舟3與第2搬送臂125之間進行晶圓W之傳遞之位置；該處理位置係指，將被保持於晶舟3之晶圓W浸漬於SPM處理槽21內之SPM液中時之位置。
如圖2所示，晶舟3具有4支延著與紙面垂直之方向而呈棒狀的晶圓支持部32。在各晶圓支持部32中，沿著其長邊方向以隔有間隔之方式而形成有複數個（50~52個左右）晶圓保持溝（未圖示）。晶圓支持部32藉由昇降機構31而被固定於可昇降之底板（未圖示）。
SPM處理槽21係由石英或聚丙烯所製造。外槽212係圍繞著SPM處理槽21之上端部的全周，以承接從SPM處理槽21所溢流的SPM液。在SPM處理槽21的上緣部，形成有V字形之複數個切口部211。藉由該種切口部211的設置，能平順的從SPM處理槽21的上端流出SPM液。
在SPM處理槽21內的底部，設有用來對SPM處理槽21內供應SPM液之2支棒狀的SPM供應噴嘴22。在各SPM供應噴嘴22中，於長邊方向以隔有間隔之方式而設有多數個吐出孔221。SPM供應噴嘴22係從斜上方將SPM液吐出至浸漬於SPM液中的晶圓W；該晶圓W，係以被晶舟3以鉛直角度於水平方向（圖2之與紙面垂直方向）隔有間隔而保持之狀態，浸漬於SPM處理槽21內的SPM液中。
外槽212的底壁，連接於循環管線410的一端。循環管線410的另一端側，係連接於SPM供應噴嘴22。在循環管線410中，依序設置有：泵411，用以在循環管線410內形成從外槽212朝向SPM處理槽21（SPM處理槽21內之SPM液供應噴嘴22）之SPM液流；加熱器412，用以對SPM加熱；及過濾器413，用以去除SPM液中的固態雜質。在SPM處理裝置2的一般運轉時，泵411係常時稼動，從SPM處理槽21朝外槽212所溢流之SPM液，經過循環管線410及SPM供應噴嘴22，而再次回到SPM處理槽21內。
藉由設置在SPM處理槽21內之溫度感測器25而檢測出SPM液的溫度，根據該測出之溫度，來控制對於加熱器412的供應電力，使SPM處理槽21內的SPM液的溫度，落在預先設定的溫度範圍內（例如100℃~130℃）。
在泵411的下流側，從循環管線410而分支出藥液成分濃度監視用之取樣管線440。在取樣管線440中，串接著濃度測定器411，以供監視在SPM液中所包含之藥液成分的濃度（亦即雙氧水濃度及硫酸濃度）。在取樣管線440的下流端，係連接於外槽212，從循環管線410而流入取樣管線440之SPM液，回到外槽212。
在外槽212中，係透過雙氧水供應管線420而連接於雙氧水槽421。在雙氧水供應管線420中，依序串接著雙氧水供應泵422、及開關閥423。雙氧水槽421、雙氧水供應管線420、及雙氧水供應泵422，構成了雙氧水供應部42，亦即構成第1之藥液成分供應部。
在外槽212中，亦透過硫酸供應管線430而連接於硫酸槽431。在硫酸供應管線430中，依序設有硫酸供應泵432、及開關閥433。硫酸槽431、硫酸供應泵432、及開關閥433，構成了硫酸供應部43，亦即構成第2之藥液成分供應部。
構成雙氧水供應管線420的配管，係在外槽212之底壁附近的高度位置開口。構成硫酸供應管線430之配管，係在外槽212內之相對較高的位置開口。藉此，比重小之雙氧水，能充份混合至SPM液。再者，構成雙氧水供應管線420之配管，較佳方式，係插入設在外槽212之底壁的排出口（該排出口連接於循環管線410）的內部，使該配管之前端（開口端），位在從排出口的入口算起例如約1cm的下方位置。
外槽212與SPM處理槽21同樣由石英或聚丙烯等透明構件而形成。設有例如光學式之液面感測器24，以供檢測外槽212內之液位是否在預先決定之高度以上。當液位低的情形，係以與後述之藥液成分濃度之回授控制無關之方式，藉由雙氧水供應部42及硫酸供應部43，以預定之比率來補充藥液成分。
外罩部231覆蓋於SPM處理槽21及外槽212。外罩部231可用以防止從SPM處理槽21及外槽212所蒸發之SPM蒸氣因擴散而污染晶圓處理系統1內。在外罩部231內之環境氣體，透過連接於外罩部231之下部側壁之排氣路徑233，而排出至工廠排氣系統。在外罩部231的上面設有蓋部232。在晶圓W之搬入搬出時，蓋部232被打開，可供保持著晶圓W之晶舟3的昇降。
又，晶圓處理系統具備控制裝置5。控制裝置5例如為電腦，具備控制部5A與記錄部5B。在記錄部5B中，儲存著用以控制在晶圓處理系統1中所實施之各種處理之程式。控制部5A係讀取在記錄部5B中所儲存之程式且據以實施，以控制晶圓處理系統1（包含SPM處理裝置2）的動作。
再者，上述之程式，係記錄於可由電腦來讀取之記錄媒體，亦可從該記錄媒體下載至控制裝置5之記錄部5B。可由電腦來讀取之記錄媒體可舉例為，硬碟（HD）、軟碟（FD）、光碟（CD）、磁光碟（MO）、及記憶卡等。
以下說明晶圓處理系統1的作用。各收納著25片晶圓之FOUP6，從外部搬送口而被搬入載置台111。第1搬送臂112將該FOUP6移動至傳遞台113。
具有蓋體裝卸功能之擋門121，取下FOUP6的蓋體。2個傳遞臂122的其中1個進入FOUP6內，取出晶圓W。將蓋體安裝於已清空之FOUP6，第1搬送臂112將該FOUP6移動至保管架114。
使手臂台123旋轉，傳遞臂122與角度轉換裝置124成為對向。晶圓W由傳遞臂122而被轉交給角度轉換裝置124。
角度轉換裝置124進行晶圓W的間隔調整及角度轉換，之後，將晶圓W轉交給位在介面12內之第2搬送臂125。對於從其他FOUP6取出之25片晶圓W，亦進行與上述相同的操作，而由第2搬送臂125保持著50片之晶圓W。之後，第2搬送臂125將晶圓W搬入2個SPM處理部14的其中1個。亦即，使晶圓W被轉交至位在由第2搬送臂125上昇之位置之晶舟3。
接著，使晶舟3下降而將晶圓W浸漬於SPM處理槽21內的SPM液中，且蓋上外罩部231的蓋部232。使晶圓W被浸漬於SPM液中達預定之時間（例如10~15分鐘），藉此而去除在晶圓W表面上之光阻膜。有關該光阻膜之去除處理（SPM處理）及SPM液的濃度管理，容待後述。
接著，打開蓋部232且使晶舟3上昇，由第2搬送臂125從晶舟3取出SPM處理完畢之晶圓W。之後，蓋上蓋部232。第2搬送臂125將晶圓W搬入清洗槽141，在此進行晶圓W之純水洗淨。繼而將晶圓W搬送至乾燥處理部13，在此使用IPA蒸氣以進行晶圓W的乾燥處理。晶圓W藉由第2搬送臂125而被搬送至介面部12。
之後，50片的晶圓W以相反於上述順序之方式，藉由角度轉換裝置124而轉換角度後，藉由傳遞臂122以各25片為單位而回到原來的FOUP6。收納著處理完畢之晶圓W之FOUP6，藉由第1搬送臂112而被移動至載置台111上。
以下將詳細說明，以SPM處理槽21進行之SPM處理及SPM之濃度管理。
與SPM液相關之主要的化學反應如以下所述。 H2 O2 自分解反應：H2 O2 →H2 O+½O2 氧化還元反應：H2 SO4 +H2 O2 →H2 SO5 +H2 O→H2 SO4 +H2 O+½O2 光阻氧化反應：H2 SO5 +C（光阻）→H2 SO4 +CO2
因此，SPM液中的H2 O2 （雙氧水）及H2 SO4 （硫酸）的增減，如以下所示。
H2 O2 （雙氧水）藉由產生了參與光阻氧化反應之卡洛酸（H2 SO5 ）之反應，以及自分解反應，而變成為水。因此，在SPM液中所包含之雙氧水的總量及濃度，將隨時間經過而減少。
在SPM液中之硫酸的總量，不會因上述之化學反應，而隨著時間之經過而減少。然而，因上述之化學反應，會產生大量緣自雙氧水的水，而使SPM液中所含硫酸之濃度隨時間經過而減少。
又，除了上述之外，當沾有光阻之晶圓W被浸漬於SPM液中時，產生光阻氧化反應，與此相隨的乃促進了氧化還原反應，因而使SPM液中的雙氧水濃度急速的減少。又，由於緣自雙氧水濃度的水增加，硫酸濃度亦有減少。
除上述以外，影響雙氧水及硫酸濃度之變化之要因有，在相對高溫（例如100℃~130℃）加熱之SPM液中所含水份的蒸發，以及在將處理完畢之晶圓W從SPM槽21搬送至清洗槽141時，與晶圓W一起而從SPM處理槽21被帶出之SPM液體等。然而，該些要因與上述化學反應相較，影響有限。
為了要適當處理沾有光阻之晶圓W，必須將SPM液中的卡洛酸濃度維持於適當範圍，因此，必須將雙氧水濃度及硫酸濃度維持於適當範圍。
因之，在SPM液中之雙氧水濃度及硫酸濃度，係由設置在取樣管線440的濃度測定器441而經常性的監測。藉由濃度測定器441所檢測出之雙氧水濃度較預定容許下限值（管理值）為低時，係藉由回授控制，由雙氧水供應部42將雙氧水供應至SPM液中。雙氧水之供應，可藉由開閉閥423的打開，以及驅動雙氧水供應泵422之方式來進行。同樣的，藉濃度測定器441所測出之硫酸濃度較預定之下限值（管理值）為低時，係藉由回授控制，藉硫酸供應部43將硫酸供應至SPM液中。硫酸之供應，可藉由開閉閥433的打開，以及驅動硫酸供應泵432之方式來進行。
上述之雙氧水濃度之回授控制，例如能以下述之方式來進行。亦即，藉濃度測定器441而測知雙氧水濃度低於預定之下限值時，從雙氧水供應部42將預定之一定量的雙氧水供應至SPM液中。由於採此種供應方式，可使用定量泵（例如隔膜式泵）來作為雙氧水供應泵422。在該一定量之雙氧水之供應後，若在經過預定之時間後雙氧水濃度仍然低於下限值，則再將上述之一定量之雙氧水供應至SPM液中。硫酸濃度之回授控制亦能以同樣方式來進行。再者，該種回授控制亦稱為「回授控制1」。
此處，在整批處理裝置中，可一次同時處理多數片晶圓（近年之一般的整批處理裝置為50片左右）。因此，在將多數個晶圓W投入SPM處理槽21後，SPM液中之藥液成分快速的被消耗，造成藥液成分濃度快速的降低。此時，難以提高回授控制的應答速度，因此，在晶圓W剛投入時即快速下降之藥液成分濃度，要耗費相當時間才能恢復到原狀。在藥液成分濃度回到原狀前的這段期間，係以低的卡洛酸濃度之SPM液來處理晶圓W，其結果，要完全剝離光阻，所耗費的時間變長。
為解決此問題，在本實施形態中，係對於因為投入之晶圓W與SPM液之反應，而在晶圓W投入後於SPM液中之藥液成分之濃度降低量予以先行推定，然後將用以抵消該推定之藥液成分濃度之降低量所必須之藥量（或是與該必須藥量大致相等之量）的藥液成分，在晶圓W投入（浸漬）於SPM液中之前（最好是正要投入時），從雙氧水供應部42及硫酸供應部43將預定量之藥液成分供應（先行補充）至SPM液中。在該晶圓投入時之藥液成分的先行補充時，上述之回授控制被無效化，直到結束藥液成分之先行補充後，再次使上述之回授控制成為有效。
用以抵消藥液成分濃度之下降量所必須之藥量，可經由計算（模擬）而求取，亦可經由實驗而求取，亦可併用實驗與計算而求取。藉實驗而求取之情形時，例如，係在僅進行一般之回授控制之情形中，測定從晶圓W被投入SPM處理槽21內算起，直到被取出之時間為止，從雙氧水供應部42（或硫酸供應部43）供應至SPM液中之雙氧水（或硫酸）的藥量，然後將該藥量視為抵消藥液成分濃度之下降量所必須的量。
起因於晶圓W的處理之SPM液中之藥液成分濃度的下降，受到以下各種條件的影響：一次被處理之晶圓W的片數（整批之片數）、用以表示存在於晶圓表面上之光阻膜的量之參數（厚度、總面積、或是總體積等）、光阻膜的種類、或「影響到SPM液對於光阻膜之反應性」的「對光阻膜所進行之附帶處理（例如離子植入、灰化）」之有無或其程度(例如離子植入中之離子植入量)等各種條件（以下亦稱為「被處理體參數」）。因此，較佳係考慮被處理體參數，來求取用來抵消藥液成分濃度之降低量所須之藥液成分供應量（以下，亦稱為「必要補充量」）。與各種被處理體參數之組合相對應之必要補充量，可預先儲存在控制裝置5之記錄部5B。在此情形，控制裝置5可掌握在SPM處理裝置2即將處理之晶圓W之相關的被處理體參數，然後從記錄部5B之中，取用與所掌握之被處理體參數相對應之必要補充量。即將處理之晶圓W之相關的被處理體參數，例如，可參照儲存在記錄部5B之製程配方（process recipe），或者，從設置在半導體工廠之用來管理各處理系統之動作之主機電腦中來取得資訊，以掌握之。
亦可不使用上述之控制順序，而是以製程配方對於上述先行補充預做規定。亦即，例如可對於儲存在控制裝置5之記錄部5b之製程配方，組入與下述動作相對應之指令值：在進行「為了將未處理之晶圓W浸漬於貯存在SPM處理槽21內之SPM液而使晶舟3下降至處理位置」之動作之前，先進行「從雙氧水供應部42以每秒X1公升之流量來供應Y1秒鐘的雙氧水」之動作，以及「從硫酸供應部43以每秒X2公升之流量來供應Y2秒鐘的雙氧水」之動作。
又，在晶圓處理系統1中，一般而言，在使FOUP6被置於傳遞台113且取下FOUP6的蓋體後，在使傳遞臂122從FOUP6取出晶圓W之前，有進行用以確認FOUP6內之晶圓W之收納狀態之所謂映射(mapping)操作。為了進行該映射操作，而在介面部12設置光學式之映射感測器（未圖示）。亦可使用在映射時所檢測出之收納在FOUP6內之晶圓W之片數資料，來作為上述被處理體參數的一種。承上述，若是藉製程配方以預先規定晶圓W被投入前之藥液補充時，則亦可按照映射時所檢測出之晶圓W的資料，來變更在製程配方中所規定之藥液成分的供應時間。亦即，舉例而言，在1次處理有50片晶圓W待處理之情形時（換言之，整批之片數為50片），在1個處理批號之最後，所要處理之晶圓W的整批之片數為30時，則可將晶圓W投入前之藥液成分的補充量修正成，製程配方所規定之量的3/5（例）。亦能取代使用上述之晶圓映射資料之方式，而是在從FOUP6至SPM處理槽21之晶圓的搬送路徑中設置晶圓計數器（未圖示），根據該晶圓計數器所測定之晶圓W的片數，來掌握在處理槽21內一次所要處理的晶圓W之片數。
若根據上述實施形態，係先掌握所要處理之晶圓W之相關的被處理體參數，然後將對應於所掌握之被處理體參數之必要補充量的藥液成分（硫酸、雙氧水），在晶圓W被投入至SPM液中之前，即先行供應（補充），因此，即使在晶圓W之投入後有發生急速減少藥液成分情形，但仍可避免藥液成分濃度低於容許下限值，或是將藥液成分濃度低於容許下限值之期間抑制於最小程度。因此，在預定之處理時間內，可確實得到所要的處理結果（使晶圓W上的光阻被剝離）。亦即，可防止SPM處理裝置2甚至是晶圓處理系統1之產能降低，可避免光阻的剝離不良。
又，藉由在晶圓W之投入前（特別是正要投入時）對於硫酸、雙氧水的補充，經由與硫酸及雙氧水的反應而產生之卡洛酸，在分解前已與光阻反應，而能有效率的進行光阻去除處理。
承上述，在晶圓W之投入前即補充相對大量之藥液成分，暫時會造成SPM液中的藥液成分濃度較高。然而，在SPM處理中，即使藥液成分濃度有偏高，在晶圓W之光阻以外的部分，不會受到足以形成問題之損傷。
在上述實施形態中，藥液成分之先行補充，係將晶圓W投入SPM液中之前（較佳係正要投入時）而進行，但其並不侷限於此，亦可在晶圓W投入的同時，或是剛使晶圓W投入之後即進行。在此情形，同樣能與上述實施形態有大致一樣的效果。再者，藥液成分的先行補充，亦可從晶圓W的投入前進行至投入後。在此情形，藥液成分之先行補充之較佳方式，係從晶圓W之投入時點回算起，以SPM處理時間（將晶圓W浸漬於SPM液的時間）的約1/10前的時間點作為起算點，進行至晶圓W之投入時點算起之SPM處理時間的約1/10後的時點為止（在此期間內進行）。亦即，若是SPM處理時間為10分鐘，則是晶圓W投入前的1分鐘算起，直至晶圓W投入之1分鐘後的期間。
在上述實施形態中，對SPM液之藥液成分的補充，係對於外槽211供應藥液成分，但其並不侷限於此，亦可供應至由SPM處理槽21、外槽211及循環管線410所構成之循環系統的任意位置。例如，亦可對於流動於循環管線410內的SPM液中供應藥液成分。又例如，當SPM處理槽21內並無晶圓W時，亦可對SPM處理槽21內直接補充藥液成分。亦即，雙氧水供應部42及硫酸供應部43，可分別連接至上述循環系統內之一個以上的位置。
處理液為SPM液以外之情形時，在晶圓W之投入前（或剛投入時）之藥液成分的補充亦有助益。例如，處理液可為在半導體裝置製造中於洗淨處理所使用之氨水與雙氧水的混合液、磷酸與雙氧水的混合液、或鹽酸與雙氧水的混合液等。然而，藥液成分濃度若是過高，有可能對於去除對象物以外之晶圓上的膜帶來不可忽視的損傷，在此情形，較佳係將藥液成分的補充量抑制於受損亦不構成問題的程度。又，混合液並不侷限於2種藥液的混合，混合3種以上之藥液者亦可。
處理對象之基板，並不侷限於半導體晶圓，亦可為玻璃基板或陶瓷基板等其他種類的基板。 ［實施例］
有進行試驗，以供確認在晶圓正要投入時有補充雙氧水與硫酸時之效果。試驗之進行，使用具有圖2所載構成之SPM處理裝置。在比較例中，經常性的以上述之回授控制1來進行SPM液中的藥液成分之濃度管理。在實施例中，除了之前所說明之回授控制1之外，另有進行上述實施形態之晶圓W投入前之藥液成分的補充。然而，在晶圓W正要投入時之藥液成分的補充，其進行時係將回授控制1無效化。
分別將比較例之試驗結果示於圖3，將實施例之試驗結果示於圖4。各圖表的上段，表示SPM液中之雙氧水濃度之歷時變化。L表示雙氧水濃度之容許下限值。記載著「WAFER IN」的箭頭號，表示晶圓被浸漬於SPM處理槽內所貯存之SPM液體的期間。各圖表的下段，表示雙氧水對SPM液中之供應時間點。脈衝狀之立起直條狀，表示雙氧水之供應。雙氧水對SPM液中之供應流量恆常一定，雙氧水之供應總量，係以改變供應時間之方式來調節。畫上偏斜線之脈衝狀的立起直條狀，表示晶圓正要投入時之雙氧水的供應。
如圖3所示，在比較例中，在晶圓剛投入時會發生雙氧水濃度的大幅度下滑，且，一旦低於容許下限值L，雙氧水濃度要穩定的回復至容許下限值L以上需耗費較長時間。相對於此，如圖4所示，在實施例中，即使在晶圓投入後，亦能將SPM液中之雙氧水濃度大致維持於容許下限值L以上的值。有關硫酸之結果雖予以省略說明，但有得到大致相同傾向之結果。
W‧‧‧基板（半導體晶圓）
1‧‧‧晶圓處理系統
2‧‧‧SPM處理裝置
3‧‧‧晶舟
5‧‧‧控制裝置
5A‧‧‧控制部
5B‧‧‧記錄部
6‧‧‧FOUP
11‧‧‧搬入／搬出部
12‧‧‧介面部
13‧‧‧乾燥處理部
14‧‧‧SPM處理部
21‧‧‧處理槽（SPM處理槽）
22‧‧‧SPM供應噴嘴
24‧‧‧液面感測器
25‧‧‧溫度感測器
31‧‧‧昇降機構
32‧‧‧晶圓支持部
42‧‧‧藥液成分供應部（雙氧水供應部）
43‧‧‧藥液成分供應部（硫酸供應部）
111‧‧‧載置台
112‧‧‧第1搬送臂
113‧‧‧傳遞台
114‧‧‧保管架
115‧‧‧分隔壁
121‧‧‧擋門
122‧‧‧傳遞臂
123‧‧‧手臂台
124‧‧‧角度轉換裝置
125‧‧‧第2搬送臂
126‧‧‧晶圓支持部
131‧‧‧晶圓乾燥單元
132‧‧‧臂部洗淨單元
141‧‧‧洗淨槽
212‧‧‧外槽
211‧‧‧切口部
221‧‧‧吐出孔
231‧‧‧外罩部
232‧‧‧蓋部
233‧‧‧排氣路徑
410‧‧‧循環管線
411‧‧‧泵
412‧‧‧加熱器
413‧‧‧過濾器
420‧‧‧雙氧水供應管線
421‧‧‧雙氧水槽
422‧‧‧雙氧水供應泵
423‧‧‧開關閥
430‧‧‧硫酸供應管線
431‧‧‧硫酸槽
432‧‧‧硫酸供應泵
433‧‧‧開關閥
440‧‧‧取樣管線
441‧‧‧濃度測定器（濃度檢測部）
［圖1］係本發明之一實施形態中，具備SPM處理裝置之基板處理系統之整體構成之俯視圖。 ［圖2］係用以說明SPM處理裝置之構成，係包含處理槽之縱截面圖之配管圖。 ［圖3］係用以說明藥液成分濃度之變化與藥液補充動作之時序圖（比較例）。 ［圖4］係用以說明藥液成分濃度之變化與藥液補充動作之時序圖（實施例）。

Claims (7)

  1. 一種基板液體處理裝置，其具備：處理槽，貯存有處理液，以使基板浸漬於所貯存之處理液以進行基板處理；藥液成分供應部，對於該處理槽供應用來產生該處理液的藥液成分；濃度檢測部，用來供檢測該處理液中所含之藥液成分的濃度；及控制部，根據該濃度檢測部所檢測出之藥液成分的濃度，而實施由該藥液成分供應部對該處理液補充藥液成分，以避免造成該處理槽內之處理液中所含藥液成分之濃度低於預定容許下限值的回授控制亦即第1控制；該控制部，除了實施該第1控制之外，更實施第2控制：在基板被投入該處理槽內之處理液中之前、或是剛投入後、或是從基板投入前直到投入後，將用以抵消因該基板投入而降低之藥液成分濃度之所需預定量的藥液成分，藉由該藥液成分供應部而補充至該處理液；該控制部，係按照該基板之投入片數，而變更該第2控制中之該處理液的補充量。
  2. 一種基板液體處理裝置，其具備：處理槽，貯存有處理液，以使基板浸漬於所貯存之處理液以進行基板處理；藥液成分供應部，對於該處理槽供應用來產生該處理液的藥液成分；濃度檢測部，用來供檢測該處理液中所含之藥液成分的濃度；及控制部，根據該濃度檢測部所檢測出之藥液成分的濃度，而實施由該藥液成分供應部對該處理液補充藥液成分，以避免造成該處理槽內之處理液中所含藥液成分之濃度低於預定容許下限值的回授控制亦即第1控制；該控制部，除了實施該第1控制之外，更實施第2控制：在基板被投入該處理槽內之處理液中之前、或是剛投入後、或是從基板投入前直到投入後，將用以抵消因該基板投入而降低之藥液成分濃度之所需預定量的藥液成分，藉由該藥液成分供應部而補充至該處理液；其中，係在該基板之表面形成光阻膜，該處理液為SPM液，該藥液成分為硫酸及雙氧水；該控制部係按照下列之至少一項之條件，來變更該第2控制中之該處理液的補充量；即：投入至該處理槽之該基板的片數；用以表示存在於該基板表面之該光阻膜的量之參數；該光阻膜的種類；以及「影響到SPM液對於光阻膜之反應性」的「對光阻膜所進行之附帶處理(例如離子植入、灰化)」之有無或其程度。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之基板液體處理裝置，其中更具備：外槽，圍繞於該處理槽之周圍，以供承接從該處理槽所溢流之處理液；循環管線，連接於該外槽與該處理槽；及泵，用以在該循環管線形成從該外槽往該處理槽之處理液之液流；該藥液供應部係設置成能將處理液供應至該外槽或該循環管線；藉由將處理液供應至該外槽或該循環管線，可對該處理槽內之處理液補充藥液成分。
  4. 一種基板液體處理方法，以藉由將基板浸漬於處理槽所貯存之處理液而進行該基板之處理；該基板液體處理方法包含：實施第1控制，檢測出在該處理液中所包含之藥液成分之濃度，根據檢測結果，而實施對該處理液補充藥液成分，以避免造成該處理槽內之處理液中所含藥液成分之濃度低於預定容許下限值的回授控制亦即第1控制；及除了該第1控制之外，更實施第2控制：在基板被投入該處理槽內之處理液中之前、或是剛投入後、或是從基板投入前直到投入後，將用以抵消因投入該基板所降低之藥液成分濃度之所需預定量的藥液成分，補充至該處理液。
  5. 如申請專利範圍第4項之基板液體處理方法，其中，該第2控制中之該處理液的補充量，係按照該基板之投入片數而變更。
  6. 如申請專利範圍第4項之基板液體處理方法，其中，在該基板之表面形成光阻膜，該處理液為SPM液，該藥液成分為硫酸及雙氧水；該第2控制中之該處理液的補充量，係按照下列之至少一項之條件來變更；即：投入至該處理槽之該基板的片數；用以表示存在於該基板表面之該光阻膜的量之參數；該光阻膜的種類；以及「影響到SPM液對於光阻膜之反應性」的「對光阻膜所進行之附帶處理(例如離子植入、灰化)」之有無或其程度。
  7. 一種記錄有程式之記錄媒體，在藉由用來控制基板液體處理裝置之動作的電腦以執行該程式時，該電腦控制該基板液體處理裝置以實施申請專利範圍第4至6項中任一項之基板液體處理方法。
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