TWI747286B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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Abstract

藉由第1供給配管供給稀釋用液，藉由第2供給配管供給藥液。流經第1供給配管之稀釋用液之流量係藉由調整部調整。於混合槽中混合藉由第1供給配管供給之稀釋用液與藉由第2供給配管供給之藥液。稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度係藉由濃度計測量。藉由控制部決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至調整部。基於所賦予之修正量，藉由調整部修正流經第1供給配管之稀釋用液之流量。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本發明係關於一種使用經稀釋之藥液對基板進行處理之基板處理裝置及基板處理方法。
為了對半導體晶圓、液晶顯示裝置用玻璃基板、光罩用玻璃基板或光碟用玻璃基板等基板進行使用處理液之處理，而使用基板處理裝置。進行基板之蝕刻等基板處理之基板處理裝置中，生成經稀釋之藥液作為供給至基板之處理液。
例如，日本專利第5043487號公報所記載之基板處理裝置中，儲存於氫氟酸槽中之氫氟酸之原液係通過氫氟酸供給管供給至混合部。又，DIW(De-ionized water，去離子水)係通過DIW供給管供給至上述混合部。通過氫氟酸供給管之氫氟酸之原液之流量係藉由流量調節閥適當調整，藉此於混合部生成具有所需之濃度之稀氫氟酸。
近年來，隨著半導體之細微化，為了提昇蝕刻之精度，要求以較高之精度讓用於蝕刻之藥液之濃度穩定化。例如，要求以5000±5 ppm之精度使稀氫氟酸之濃度穩定化。但是，根據本發明人等之研究結果，明確得知於使用從工廠設備供給之DIW之情形時，日本專利第5043487號公報所記載之方法中，難以生成以上述精度使濃度穩定化之稀氫氟酸。
因此，考慮將儲存有DIW之秤量槽設置於基板處理裝置中，從該秤量槽供給DIW。於此情形時，需要設置極大型之秤量槽。例如，於2.4 L之氫氟酸槽中儲存濃度49%之氫氟酸之原液之情形時，為了生成具有約1/100之濃度(5000 ppm)之稀氫氟酸，需要設置儲存有約240 L之DIW之秤量槽。但是，於基板處理裝置中設置此種大型之秤量槽是不現實的。
又，單片式之基板處理裝置中，因藉由數個處理部同時進行數個基板之處理，故同時消耗大量之藥液。因此，藉由使上述氫氟酸槽之容量小型化而使DIW用之秤量槽小型化之方法不佳。
本發明之目的在於提供一種生成濃度以較高之精度穩定化之藥液之基板處理裝置及基板處理方法。
本發明人等反覆進行各種實驗及考察之結果，獲得了從工廠設備供給之稀釋用液之壓力之變動對生成之藥液之濃度之穩定性造成影響之見解。由於稀釋用液之壓力變動，稀釋用液之流量以較長之週期變動。此種來自工廠設備之稀釋用液之壓力之變動無法由使用者預測，亦無法控制。本發明人等於考慮該等情況之基礎上，發現可以較高之精度使藥液之濃度穩定化之構成，從而想到了以下之本發明。
(1)本發明之一態樣之基板處理裝置係使用經稀釋之藥液對基板進行處理者，具備供給稀釋用液之第1配管、供給藥液之第2配管、調整流經第1配管之稀釋用液之流量之第1調整部、混合藉由第1配管供給之稀釋用液與藉由第2配管供給之藥液之混合槽、測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之濃度計、及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由濃度計測量之濃度成為設定值、將所決定之修正量賦予至第1調整部之控制部，第1調整部基於藉由控制部賦予之修正量修正流經第1配管之稀釋用液之流量。
該基板處理裝置中，藉由第1配管供給稀釋用液，藉由第2配管供給藥液。流經第1配管之稀釋用液之流量係藉由第1調整部調整。於混合槽中混合藉由第1配管供給之稀釋用液與藉由第2配管供給之藥液。混合稀釋用液與藥液而得之混合液中之藥液之濃度係藉由濃度計測量。決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由濃度計測量之濃度成為設定值，將所決定之修正量賦予至第1調整部。
根據該構成，即便於由於稀釋用液之壓力變動而導致稀釋用液之流量變動之情形時，亦可基於以使藉由濃度計測量之濃度成為設定值之方式決定之修正量，藉由第1調整部修正流經第1配管之稀釋用液之流量。藉此，於混合槽中，可生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液製成混合液。
(2)基板處理裝置可進而具備儲存藥液之藥液槽，第2配管與藥液槽連接，將儲存於藥液槽中之藥液供給至混合槽。於此情形時，因藥液係從藥液槽通過第2配管供給至混合槽中，故可抑制流經第2配管之藥液之壓力之變動。藉此，可容易地使流經第2配管之藥液之流量穩定化。其結果，可更容易地生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液。
(3)藥液槽可包含第1藥液槽及第2藥液槽，儲存於第1藥液槽中之藥液與儲存於第2藥液槽中之藥液係藉由第2配管交替地供給至混合槽中。於此情形時，可不停止基板之處理而將藥液供給至混合槽中。
(4)基板處理裝置可進而具備將藉由第1配管供給之稀釋用液與藉由第2配管供給之藥液一邊混合一邊導入混合槽中之第3配管。於此情形時，第3配管中可效率良好地生成混合液。
(5)基板處理裝置可進而具備設置為從第3配管分支、不將藉由第1配管供給之稀釋用液與藉由第2配管供給之藥液之混合液導入混合槽中而排出之第4配管。於此情形時，可於稀釋用液或藥液之流量不穩定之時點，不將於第3配管中生成之混合液導入混合槽中而排出。藉此，可於混合槽中生成以更高之精度使濃度穩定化之藥液。
(6)第1調整部可係電動調壓器。根據該構成，即便於流經第1配管之稀釋用液之流量較大之情形時，亦可容易地調整稀釋用液之流量。
(7)基板處理裝置可進而具備調整流經第2配管之藥液之流量之第2調整部。根據該構成，可容易地使流經第2配管之藥液之流量穩定化。藉此，可更容易地生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液。
(8)第2調整部可係電動針形閥。根據該構成，即便於流經第3配管之藥液之流量相對較小之情形時，亦可容易地調整藥液之流量。
(9)第1配管之內徑可較第2配管之內徑大。於此情形時，可容易地進行相對較大之流量之稀釋用液之供給及相對較小之流量之藥液之供給。
(10)可對藥液之濃度設定第1閾值範圍，於藉由濃度計測量之濃度處於第1閾值範圍外之情形時，控制部決定稀釋用液之流量之修正量。於此情形時，可以簡單之控制生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液。
(11)可對藥液之濃度設定包含第1閾值範圍之第2閾值範圍，於藉由濃度計測量之濃度處於第2閾值範圍外之情形時，停止利用第1配管之稀釋用液之供給及利用第2配管之藥液之供給。於此情形時，可抑制生成濃度不穩定之藥液。
(12)第1配管可與於設置有基板處理裝置之工廠中供給稀釋用液之設備連接。於此情形時，可不使基板處理裝置大型化而供給大量之稀釋用液。又，即便於從工廠設備供給之稀釋用液之壓力變動之情形時，亦可生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液。
(13)基板處理裝置可進而具備對基板進行處理之基板處理部及將儲存於混合槽中之混合液供給至基板處理部之第5配管，濃度計設置為測量流經第5配管之混合液中之藥液之濃度。於此情形時，因濃度計設置於將混合液供給至基板處理部之第5配管中，故可更準確地測量基板處理中使用之藥液之濃度。
(14)本發明之其他態樣之基板處理方法係使用經稀釋之藥液對基板進行處理之基板處理方法，包含以下之步驟：藉由第1配管供給稀釋用液之步驟；藉由第2配管供給藥液之步驟；藉由調整部調整流經第1配管之稀釋用液之流量之步驟；於混合槽中混合藉由第1配管供給之稀釋用液與藉由第2配管供給之藥液之步驟；藉由濃度計測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之步驟；及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至調整部之步驟；藉由調整部調整稀釋用液之流量之步驟包含基於所賦予之修正量而藉由調整部修正流經第1配管之稀釋用液之流量。
根據該構成，即便於由於稀釋用液之壓力變動導致稀釋用液之流量變動之情形時，亦可於混合槽中生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液作為混合液。
(15)對藥液之濃度設定閾值範圍並決定修正量，可包含當藉由濃度計測量之濃度處於閾值範圍外之狀態持續既定時間以上之情形時決定修正量。於此情形時，可以簡單之控制生成以較高之精度使濃度穩定化之藥液。
(1)基板處理裝置之構成 以下，利用圖式對本發明之一實施形態之基板處理裝置進行說明。以下說明中，所謂基板係指半導體基板、液晶顯示裝置或者有機EL(Electro Luminescence，電致發光)顯示裝置等FPD(Flat Panel Display，平板顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、光磁碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太陽能電池用基板等。
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成之圖。圖1及後述圖2中，為了明確位置關係，附上表示相互正交之X方向、Y方向及Z方向之箭頭。X方向及Y方向於水平面內相互正交，Z方向相當於鉛直方向。如圖1所示，基板處理裝置300具備基板處理部100、藥液生成部200及控制部310，例如設置於工廠中。圖1中，主要圖示有基板處理部100之模式性之俯視圖。
設置有基板處理裝置300之工廠中，作為工廠設備(工廠電力使用設備)，設置藥液供給源301、稀釋用液供給源302及氮氣供給源303、304。藥液供給源301供給藥液之原液(以下，稱為原藥液)。本例中，原藥液係濃度49%之氫氟酸。稀釋用液供給源302供給用於稀釋藥液之稀釋用液。本例中，稀釋用液係DIW(De-ionized water)。各氮氣供給源303、304供給氮氣。氮氣供給源303、304可係同一氮氣供給源。
藥液生成部200使用上述工廠設備生成稀釋原藥液而得之稀釋藥液並將其供給至基板處理部100中。本例中，稀釋藥液係濃度5000 ppm之氫氟酸(稀氫氟酸)。較佳為以5000±5 ppm之精度使稀氫氟酸之濃度穩定化。對藥液生成部200之詳細之構成容後述。
控制部310包括CPU(中央演算處理裝置)及記憶體、或微電腦等。控制部310之記憶體中記憶後述之藥液補充程式。控制部310控制基板處理部100及藥液生成部200中之各種構成元件。
基板處理部100係使用藉由藥液生成部200生成之藥液對基板W逐片進行處理(本例中為蝕刻)之單片式之裝置，具備裝載區塊110、第1處理區塊120、搬送區塊130、第2處理區塊140及第3處理區塊150。裝載區塊110、第1處理區塊120、搬送區塊130、第2處理區塊140及第3處理區塊150係以於X方向上按此順序排列之方式配置。
裝載區塊110包含數個載具載置部111及搬送部112。各載具載置部111上載置有多段容納數個基板W之載具113。於搬送部112，設置有保持基板W並且搬送該基板W之搬送機構(搬送機器人)114。
第1處理區塊120包含處理室121、122及交接部123。處理室121與處理室122設置為於Y方向上隔著交接部123對向。各處理室121、122中，設置有對基板W進行處理之數個處理單元10。於交接部123，暫時地載置於搬送機構114與後述搬送機構132之間交接之基板W。於交接部123亦可載置數個基板W。搬送區塊130包含搬送室131。搬送室131中，設置有保持基板W並且搬送該基板W之搬送機構132。
第2處理區塊140包含處理室141、142及交接部143。處理室141與處理室142設置為於Y方向上隔著交接部143對向。各處理室141、142中，設置有數個處理單元10。於交接部143，暫時地載置於搬送機構132與後述搬送機構154之間交接之基板W。於交接部143，亦可載置數個基板W。本例中，交接部143可保持基板W並且於X方向上搬送既定之距離 (穿梭搬送)。
第3處理區塊150包含處理室151、152及搬送室153。處理室151與處理室152設置為於Y方向上隔著搬送室153對向。各處理室151、152中，設置有數個處理單元10。搬送室153中，設置有保持基板W並且搬送該基板W之搬送機構154。
圖2係表示圖1之處理室121、141、151之內部之構成之側視圖。如圖2所示，各處理室121、141、151中，以於Z方向上積層之方式配置有數個(本例中為4個)處理單元10。同樣地，圖1之各處理室122、142、152中，亦以於Z方向上積層之方式配置有數個(本例中為4個)處理單元10。因此，本例中，24個處理單元10設置於基板處理部100。
各處理單元10包含旋轉夾具11、藥液噴嘴12及杯13。旋轉夾具11係於保持基板W之狀態下，藉由未圖示之驅動裝置(例如，電動馬達)旋轉驅動。藥液噴嘴12將藉由藥液生成部200生成之藥液供給至藉由旋轉夾具11旋轉之基板W。藉此，對基板W進行蝕刻。杯13設置為包圍旋轉夾具11，於基板處理時接收從基板W甩落之藥液。
一邊參照圖1及圖2，一邊說明基板處理部100之動作。於裝載區塊110之載具載置部111，載置收容有未處理之基板W之載具113。搬送機構114將未處理之基板W從載具113搬送至第1處理區塊120之交接部123。又，搬送機構114將載置於交接部123之蝕刻完畢之基板W搬送至載具113。
搬送區塊130之搬送機構132將載置於交接部123之未處理之基板W搬送至第1處理區塊120之處理室121、122中之任一個處理單元10或第2處理區塊140之交接部143。對搬送至處理室121、122中之任一個處理單元10之基板W進行蝕刻。又，搬送機構132將載置於處理室121、122中之任一個處理單元10或交接部143之蝕刻完畢之基板W搬送至交接部123。
第3處理區塊150之搬送機構154將載置於交接部143之未處理之基板W搬送至第2或第3處理區塊140、150之處理室141、142、151、152中之任一個處理單元10。對搬送至處理室141、142、151、152中之任一個處理單元10之基板W進行蝕刻。又，搬送機構154將載置於處理室141、142、151、152中之任一個處理單元10之蝕刻完畢之基板W搬送至交接部143。
本例中，藉由24個處理單元10中之例如最多18個處理單元10同時進行基板W之蝕刻。又，每片基板W使用約4 L之藥液。因此，基板處理部100中，同時消耗大量(本例中為72 L)之藥液。因此，要求於藥液生成部200生成大量之藥液，並將其供給至基板處理部100。
(2)藥液生成部之構成 圖3係表示圖1之藥液生成部200之構成之圖。如圖3所示，藥液生成部200主要包含2個藥液槽210、220、混合槽230、廢液槽240及數個配管。以下說明中，將各配管中原藥液、稀釋用液或稀釋藥液流動之方向定義為下游方向，將其相反方向定義為上游方向。各藥液槽210、220係儲存原藥液之例如容量2.4 L之槽。於藥液槽210、220連接有供給配管20、加壓配管30及供給配管40。
供給配管20具有1根主管21及2根分支管22、23。主管21之上游端部與藥液供給源301連接。分支管22、23分別連接於主管21之下游端部與藥液槽210、220之間。主管21中介插有過濾器24。分支管22、23中分別介插有閥25、26。藉由打開閥25，原藥液從藥液供給源301通過過濾器24供給至藥液槽210並儲存。同樣地，藉由打開閥26，原藥液從藥液供給源301通過過濾器24供給至藥液槽220並儲存。
加壓配管30具有1根主管31及2根分支管32、33。主管31之上游端部與氮氣供給源303連接。分支管32、33分別連接於主管31之下游端部與藥液槽210、220之間。分支管32、33中分別介插有閥34、35。藉由打開閥34、35，氮氣從氮氣供給源303分別供給至藥液槽210、220。藉此，儲存於各藥液槽210、220中之原藥液通過供給配管40向下游壓送。
供給配管40具有1根主管41及2根分支管42、43。分支管42、43分別連接於主管41之上游端部與藥液槽210、220之間。主管41之下游端部與後述混合配管60連接。主管41中介插有流量計44及調整部45。流量計44測量流經主管41之原藥液之流量，將所測量之流量賦予控制部310。調整部45係例如電動針形閥或LFC(Liquid Flow Controller，流量控制器)，基於控制部310之控制調整流經主管41之原藥液之流量。再者，從各藥液槽210、220供給之原藥液之流量較小。因此，主管41及分支管42、43之各者之內徑相對較小(例如4 mm～8 mm)。
供給配管50設置為連接於稀釋用液供給源302與混合配管60之間。供給配管50中介插有閥51、流量計52及調整部53。藉由打開閥51，從稀釋用液供給源302供給之稀釋用液流經供給配管50。再者，從稀釋用液供給源302供給之稀釋用液之流量相對較大(例如50 L/分鐘～75 L/分鐘)。因此，供給配管50之內徑相對較大(例如1英吋)。流量計52測量流經供給配管50之稀釋用液之流量，將所測量之流量賦予至控制部310。調整部53係例如電動調壓器，基於控制部310之控制調整流經供給配管50之稀釋用液之流量。
混合槽230係儲存原藥液與稀釋用液之混合液作為稀釋藥液之例如容量68 L之槽。混合槽230連接有混合配管60、加壓配管70、排液配管80及混合配管90。
混合配管60具有1根主管61及2根分支管62、63。主管61之上游端部與供給配管50之下游端部及供給配管40之主管41之下游端部連接。分支管62連接於主管61之下游端部與混合槽230之間。分支管63連接於主管61之下游端部與廢液槽240之間。分支管62、63中分別介插有閥64、65。
主管61中，藉由混合從稀釋用液供給源302供給之稀釋用液、與從供給配管40導入之原藥液，效率良好地生成稀釋藥液。主管61中生成之稀釋藥液係通過分支管62供給至混合槽230中並儲存。
稀釋藥液之生成剛開始後及生成剛結束後，由於閥34、35、51之開關之時間差等，稀釋用液或原藥液之流量不穩定，故而，生成之稀釋藥液之濃度有時不穩定。因此，藉由於稀釋藥液之生成剛開始後，於既定時間(例如3秒～5秒鐘)內打開閥65並且關閉閥64，可將濃度不穩定之稀釋藥液廢棄至廢液槽240中(預排出)。又，亦可藉由於稀釋藥液之生成剛結束後，於既定時間(例如1秒鐘)內，打開閥65並且關閉閥64，可將濃度不穩定之稀釋藥液廢棄至廢液槽240中(後排出)。藉此，可將濃度穩定之稀釋藥液供給至混合槽230中。
加壓配管70連接於氮氣供給源304與混合槽230之間。加壓配管70中介插有閥71。藉由打開閥71，將氮氣從氮氣供給源304供給至混合槽230中。藉此，將儲存於混合槽230中之稀釋藥液通過排液配管80廢棄至廢液槽240中。
排液配管80連接於混合槽230與廢液槽240之間。排液配管80中介插有閥81。藉由打開閥81，將儲存於混合槽230中之剩餘之稀釋藥液廢棄至廢液槽240中。
混合配管90具有1根主管91及2根分支管92、93。主管91之上游端部與混合槽230連接。分支管92係用於稀釋藥液之循環之循環配管，連接於主管91之下游端部與混合槽230之間。分支管93係用於基板W之處理之處理配管，連接於主管91之下游端部與基板處理部100之間。主管91中介插有濃度計94及加熱器95。分支管92中介插有泵96、過濾器97及閥98。分支管93中介插有閥99。
濃度計94測量流經主管91之稀釋藥液之濃度，將所測量之濃度賦予至控制部310。濃度計94之測量結果用於上述調整部53之控制。藉由驅動泵96並且打開閥98，來自混合槽230之稀釋藥液藉由加熱器95加熱後，通過過濾器97於混合槽230中循環。藉由打開閥99，來自混合槽230之稀釋藥液藉由加熱器95加熱後，供給至基板處理部100。
混合槽230中設置有4個液面感測器231、232、233、234。液面感測器231、232、233、234配置為分別檢測儲存於混合槽230中之稀釋藥液之第1、第2、第3及第4液面。本例中，第1、第2、第3及第4液面係儲存於混合槽230中之稀釋藥液之容量分別為5 L、45 L、60 L及65 L時之液面。又，液面感測器231～234將檢測結果賦予至控制部310。
控制部310基於液面感測器232、233之檢測結果，控制閥34、35以將原藥液從藥液槽210、220交替地供給至混合槽230中，並且控制閥51以將稀釋用液從稀釋用液供給源302供給至混合槽230。藉此，始終將既定範圍之容量之稀釋藥液儲存於混合槽230中。因此，即便於基板處理部100大量消耗稀釋藥液之情形時，亦可將稀釋藥液供給至基板處理部100。
(3)藥液生成部之動作 考慮藉由以既定之比率(約1：100)混合從供給配管40供給之原藥液之流量與從供給配管50供給之稀釋用液之流量，生成具有上述濃度(約5000 ppm)之稀釋藥液。但是，明確得知僅將原藥液之流量與稀釋用液之流量之比率維持為固定，無法生成以上述較高之精度(5000±5 ppm)使濃度穩定化之稀釋藥液。
本發明人等反覆進行各種實驗及考察之結果，獲得了從作為工廠設備之稀釋用液供給源302供給之稀釋用液之壓力之變動對稀釋藥液之濃度之穩定性造成影響之見解。由於稀釋用液之壓力變動，稀釋用液之流量以1～2週之週期長時間地變動。此種來自工廠設備之稀釋用液之壓力之變動無法由使用者預測，亦無法控制。
因此，本實施形態中，相對於濃度設定第1閾值範圍。第1閾值範圍係預先設定之第1下限閾值與預先設定之第1上限閾值之間之範圍。於藉由濃度計94測量之濃度處於第1閾值範圍外之狀態持續固定時間之情形時，第1旗標打開。另一方面，即便於藉由濃度計94測量之濃度處於第1閾值範圍外之情形時，於該狀態不持續固定時間之情形時，第1旗標亦關閉。
於藉由液面感測器232檢測出第2液面之時點，開始向混合槽230之稀釋藥液之供給(補充)。此處，於第1旗標關閉之情形時，藉由混合以預先設定之流量供給之原藥液與以預先設定之流量供給之稀釋用液生成稀釋藥液，將生成之稀釋藥液補充至混合槽230中。
另一方面，於第1旗標打開之情形時，對應所測量之濃度進行稀釋用液之流量之修正(例如補償修正)。藉由混合以預先設定之流量供給之原藥液與以進行上述修正而得之流量供給之稀釋用液，生成稀釋藥液，將生成之稀釋藥液補充於混合槽230中。藉此，即便於稀釋用液之壓力變動之情形時，亦可以簡單之控制生成以較高之精度使濃度穩定化之稀釋藥液。稀釋藥液之補充持續至藉由液面感測器232檢測出第3液面。
再者，本實施形態中，於藉由液面感測器231檢測出第1液面之情形時，或於藉由液面感測器234檢測出第4液面之情形時，停止藥液生成部200之控制。此時，可輸出警報。警報之輸出可為例如利用警報器等之警報音之產生，亦可為利用燈等之警報顯示。
又，本實施形態中，相對於濃度設定第2閾值範圍。第2閾值範圍係預先設定之第2下限閾值與預先設定之第2上限閾值之間之範圍。第2下限閾值較第1下限閾值小，第2上限閾值較第1上限閾值大。
於藉由濃度計94測量之濃度處於第2閾值範圍外之狀態持續固定時間之情形時，第2旗標打開。另一方面，即便於藉由濃度計94測量之濃度處於第2閾值範圍外之情形時，於該狀態不持續固定時間之情形時，第2旗標亦關閉。於第2旗標打開之情形時，停止控制藥液生成部200。於此情形時，可抑制生成濃度不穩定之稀釋藥液。此時，可輸出與上述同樣之警報。
(4)藥液補充處理 圖4係表示控制部310之構成之圖。圖5及圖6係表示藉由藥液補充程式進行之藥液補充處理之演算法之流程圖。如圖4所示，控制部310包含濃度取得部311、旗標切換部312、液面取得部313、流量決定部314、藥液生成部315、排出執行部316及藥液補充部317。
控制部310之CPU執行記憶體中記憶之藥液補充程式，藉此實現控制部310之功能部。控制部310之功能部之一部分或全部可藉由電路等硬體實現。以下，使用圖4之控制部310以及圖5及6之流程圖說明藥液補充處理。再者，初期狀態中，關閉除閥98以外之全部閥，第1及第2旗標關閉。又，始終驅動泵96。因此，儲存於混合槽230中之稀釋藥液始終通過分支管92(循環配管)循環。
首先，濃度取得部311取得藉由濃度計94測量之稀釋藥液之濃度(步驟S1)。定期反覆進行步驟S1直至執行後述步驟S12。其次，旗標切換部312判定濃度取得部311所取得之濃度是否為第1閾值範圍外(步驟S2)。於濃度不處於第1閾值範圍外之情形時，液面取得部313判定是否藉由液面感測器232檢測出第2液面(步驟S3)。
於未檢測出第2液面之情形時，液面取得部313返回步驟S2。反覆進行步驟S2、S3直至濃度處於第1閾值範圍外或檢測出第2液面。於步驟S3中檢測出第2液面之情形時，因第1旗標關閉，故流量決定部314將稀釋用液之流量決定為預先設定之流量(步驟S4)。其後，處理前進至步驟S12。
於步驟S2中濃度處於第1閾值範圍外之情形時，旗標切換部312判定是否經過固定時間(步驟S5)。於未經過固定時間之情形時，旗標切換部312返回步驟S2。反覆進行步驟S2、S5直至濃度不處於第1閾值範圍外或經過固定時間。於步驟S5中經過固定時間之情形時，旗標切換部312打開第1旗標(步驟S6)。
繼而，旗標切換部312判定濃度是否恢復至第1閾值範圍以內(步驟S7)。於濃度恢復至第1閾值範圍以內之情形時，旗標切換部312判定是否經過固定時間(步驟S8)。於未經過固定時間之情形時，旗標切換部312返回步驟S7。反覆進行步驟S7、S8直至維持濃度處於第1閾值範圍外之狀態或經過固定時間。於步驟S8中經過固定時間之情形時，旗標切換部312關閉第1旗標(步驟S9)，返回步驟S1。
於步驟S7中濃度未恢復至第1閾值範圍以內之情形時，液面取得部313判定是否藉由液面感測器232檢測出第2液面(步驟S10)。於未檢測出第2液面之情形時，液面取得部313返回步驟S7。反覆進行步驟S7、S10直至濃度恢復至第1閾值範圍以內或檢測出第2液面。
於步驟S10中檢測出第2液面之情形時，因第1旗標打開，故流量決定部314對應於取得之濃度決定稀釋用液之流量之修正量，基於所決定之修正量決定稀釋用液之流量(步驟S11)。其後，處理前進至步驟S12。
步驟S12中，濃度取得部311結束稀釋藥液之濃度之取得(步驟S12)。其次，藥液生成部315開始稀釋藥液之生成(步驟S13)。具體而言，步驟S13，打開閥34或閥35以從藥液槽210或藥液槽220以預先設定之流量供給原藥液。又，打開閥51以供給稀釋用液。進而，基於藉由流量計52測量之流量控制調整部53以使稀釋用液之流量成為步驟S4或步驟S11中決定之流量。
藉此，混合配管60之主管61中，藉由混合原藥液與稀釋用液而生成稀釋藥液。再者，本實施形態中，於每個稀釋藥液之供給時點(檢測出第2液面之時點)，交替地使用藥液槽210與藥液槽220而供給原藥液。
其次，排出執行部316藉由打開閥65而開始預排出(步驟S14)。既定時間後，排出執行部316藉由關閉閥65而結束預排出(步驟S15)。繼而，藥液補充部317藉由打開閥64而開始向混合槽230之稀釋藥液之補充(步驟S16)。
其後，液面取得部313判定是否藉由液面感測器233檢測出第3液面(步驟S17)。於未檢測出第3液面之情形時，液面取得部313待機直至檢測出第3液面。於檢測出第3液面之情形時，藥液補充部317藉由關閉閥64而結束向混合槽230之稀釋藥液之補充(步驟S18)。
其次，排出執行部316藉由打開閥65而開始後排出(步驟S19)。又，藥液生成部315藉由關閉閥34、35、51而結束稀釋藥液之生成(步驟S20)。既定時間後，排出執行部316藉由關閉閥65而結束後排出(步驟S21)。
其後，藥液生成部315判定是否經過設定之時間(以下，稱為檢查延遲時間。)(步驟S22)。檢查延遲時間係用於使儲存於混合槽230中之稀釋藥液之濃度進一步穩定化之時間，例如可設定為0秒～30秒之間。於未經過檢查延遲時間之情形時，藥液生成部315待機直至經過檢查延遲時間。於經過檢查延遲時間之情形時，處理返回步驟S1。其後，反覆進行上述藥液補充處理。於使用者發出既定之指令之情形時，藥液補充處理結束。
再者，上述藥液補充處理中，藉由旗標切換部312始終監視第2旗標之狀態，於第2旗標關閉時進行處理。於第2旗標切換為打開時，無論執行哪一個處理，均輸出警報，並且結束藥液補充處理。又，於步驟S3、S10、S18等中藉由液面感測器231檢測出第1液面之情形時，或藉由液面感測器234檢測出第4液面之情形時，藥液補充處理亦結束。
(5)效果 本實施形態之基板處理裝置300中，藉由供給配管50供給稀釋用液，藉由供給配管40供給原藥液。此處，稀釋用液係從作為工廠設備之稀釋用液供給源302供給。因此，可不使基板處理裝置300大型化而供給大量之稀釋用液。藉由調整部53調整流經供給配管50之稀釋用液之流量。
於混合槽230中，混合藉由供給配管50供給之稀釋用液與藉由供給配管40供給之原藥液。混合稀釋用液與原藥液而得之稀釋藥液之濃度係藉由濃度計94測量。因濃度計94設置於將稀釋藥液供給至基板處理部100之混合配管90中，故可更準確地測量基板處理中使用之稀釋藥液之濃度。藉由控制部310決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由濃度計94測量之濃度成為設定值，將所決定之修正量賦予至調整部53。
根據該構成，即便於由於稀釋用液之壓力變動，稀釋用液之流量變動之情形時，亦可基於使藉由濃度計94測量之濃度成為設定值而決定之修正量，藉由調整部53修正流經供給配管50之稀釋用液之流量。藉此，混合槽230中，可生成以較高之精度使濃度穩定化之稀釋藥液。
因原藥液係從藥液槽210、220通過供給配管40供給至混合槽230中，故可抑制流經供給配管40之原藥液之壓力之變動。因此，可容易地使流經供給配管40之原藥液之流量穩定化。藉此，可更容易地生成以較高之精度使濃度穩定化之稀釋藥液。因儲存於藥液槽210中之原藥液與儲存於藥液槽220中之原藥液係交替地供給至混合槽230，故可不停止基板W之處理而將原藥液供給至混合槽230中。
又，根據上述控制，基板處理裝置300之使用者無需進行藉由人工作業調整稀釋用液及原藥液之流量等維護作業。因此，無需為了上述維護作業而使基板處理裝置300之動作停止。藉此，可提昇基板處理之效率。
(6)其他實施形態 (a)上述實施形態中，藥液生成部200包含以交替地將原藥液供給至混合槽230中之方式構成之2個藥液槽210、220，但實施形態不限定於此。藥液生成部200亦可包含以交替地將原藥液供給至混合槽230中之方式構成之3個以上之藥液槽。或者，於可將充分之量之原藥液供給至混合槽230中之情形時，藥液生成部200可僅包含1個藥液槽。又，於從藥液供給源301供給之原藥液之壓力之變動較小之情形時，藥液生成部200亦可不包含藥液槽。 (b)上述實施形態中，藥液生成部200包含流經調整供給配管40之原藥液之流量之調整部45，但實施形態不限定於此。於流經供給配管40之原藥液之流量穩定之情形時，藥液生成部200亦可不包含調整部45。 (c)上述實施形態中，藥液生成部200包含混合配管60，但實施形態不限定於此。藥液生成部200亦可不包含混合配管60。於此情形時，供給配管50之下游端部及供給配管40之主管41之下游端部之各者與混合槽230直接連接。 (d)上述實施形態中，濃度計94設置於混合配管90中，但實施形態不限定於此。濃度計94只要可測量稀釋藥液之濃度，便可設置於藥液生成部200之任一部分。因此、濃度計94可介插於混合配管60中，亦可配置於混合槽230內。 (e)上述實施形態中，藥液生成部200生成稀氫氟酸作為稀釋藥液，但實施形態不限定於此。藥液生成部200亦可生成稀磷酸等其他稀釋藥液。 (f)上述實施形態中，基板處理部100進行蝕刻作為使用稀釋藥液之基板處理，但實施形態不限定於此。基板處理部100亦可進行使用稀釋藥液之其他基板處理(例如基板洗淨)。
(7)實施例 作為實施例，藉由上述實施形態之藥液生成部200生成稀氫氟酸作為稀釋藥液。另一方面，作為比較例，不進行調整部53之稀釋用液之流量之修正，而生成稀氫氟酸作為稀釋藥液。又，測量實施例及比較例之各者中生成之稀氫氟酸之濃度。
其結果，實施例中，稀氫氟酸之濃度為5000±5 ppm。另一方面，比較例中，稀氫氟酸之濃度為5000±10 ppm。從該等之結果中，確認藉由進行調整部53之稀釋用液之流量之修正，可生成以較高之精度使濃度穩定化之稀氫氟酸。
進而，使用實施例及比較例之各者中生成之稀氫氟酸進行基板W之蝕刻。其結果，於使用實施例中生成之稀氫氟酸之情形時，基板W之蝕刻之變動量為2Å。另一方面，於使用比較例中生成之稀氫氟酸之情形時，基板W之蝕刻之變動量為5Å。該等之結果，確認藉由使用以較高之精度使濃度穩定化之稀氫氟酸，可將蝕刻之變動量改善60%。
(8)請求項之各構成元件與實施形態之各部分之對應關係 上述實施形態中，基板W係基板之例，基板處理裝置300係基板處理裝置之例，供給配管50、40分別係第1及第2配管之例。混合配管60中之主管61及分支管62係第3配管之例，混合配管60中之分支管63係第4配管之例，混合配管90係第5配管之例。
調整部53係第1調整部或調整部之例，調整部45係第2調整部之例，混合槽230係混合槽之例，濃度計94係濃度計之例，控制部310係控制部之例。藥液槽210係藥液槽或第1藥液槽之例，藥液槽220係藥液槽或第2藥液槽之例，基板處理部100係基板處理部之例。
10:處理單元 11:旋轉夾具 12:藥液噴嘴 13:杯 20、40、50:供給配管 21、31、41、61、91:主管 22、23、32、33、42、43、62、63、92、93:分支管 24、97:過濾器 25、26、34、35、51、64、65、71、81、98、99:閥 30、70:加壓配管 44、52:流量計 45、53:調整部 60、90:混合配管 80:排液配管 94:濃度計 95:加熱器 96:泵 100:基板處理部 110:裝載區塊 111:載具載置部 112:搬送部 113:載具 114、132、154:搬送機構 120:第1處理區塊 121、122、141、142、151、152:處理室 123、143:交接部 130:搬送區塊 131、153:搬送室 140:第2處理區塊 150:第3處理區塊 200:藥液生成部 210、220:藥液槽 230:混合槽 231、232、233、234:液面感測器 240:廢液槽 300:基板處理裝置 301:藥液供給源 302:稀釋用液供給源 303、304:氮氣供給源 310:控制部 311:濃度取得部 312:旗標切換部 313:液面取得部 314:流量決定部 315:藥液生成部 316:排出執行部 317:藥液補充部 W:基板
圖1係表示本發明之一實施形態之基板處理裝置之構成之圖。 圖2係表示圖1之處理室之內部之構成之側視圖。 圖3係表示圖1之藥液生成部之構成之圖。 圖4係表示控制部之構成之圖。 圖5係表示藉由藥液補充程式進行之藥液補充處理之演算法之流程圖。 圖6係表示藉由藥液補充程式進行之藥液補充處理之演算法之流程圖。
20、40、50:供給配管
21、31、41、61、91:主管
22、23、32、33、42、43、62、63、92、93:分支管
24、97:過濾器
25、26、34、35、51、64、65、71、81、98、99:閥
30、70:加壓配管
44、52:流量計
45、53:調整部
60、90:混合配管
80:排液配管
94:濃度計
95:加熱器
96:泵
100:基板處理部
200:藥液生成部
210、220:藥液槽
230:混合槽
231、232、233、234:液面感測器
240:廢液槽
300:基板處理裝置
301:藥液供給源
302:稀釋用液供給源
303、304:氮氣供給源
310:控制部

Claims (16)

  1. 一種基板處理裝置，其係使用經稀釋之藥液對基板進行處理者，具備：自作為工廠設備之稀釋用液供給源供給稀釋用液之第1配管；供給藥液之第2配管；調整流經上述第1配管之稀釋用液之流量之第1調整部；混合藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液之混合槽；介插於與上述混合槽連接之主管，測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之濃度計；及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由上述濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至上述第1調整部之控制部；上述第1調整部基於藉由上述控制部賦予之修正量修正自上述稀釋用液供給源供給而流經上述第1配管之稀釋用液之流量，上述第2配管與藥液槽連接，將儲存於上述藥液槽中之藥液供給至上述混合槽中。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其具有自上述藥液槽向下游壓送藥液之加壓配管。
  3. 一種基板處理裝置，其係使用經稀釋之藥液對基板進行處理者，具備：自作為工廠設備之稀釋用液供給源供給稀釋用液之第1配管；供給藥液之第2配管； 調整流經上述第1配管之稀釋用液之流量之第1調整部；調整流經上述第2配管之藥液之流量之第2調整部；混合藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液之混合槽；介插於與上述混合槽連接之主管，測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之濃度計；及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由上述濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至上述第1調整部之控制部；上述第1調整部基於藉由上述控制部賦予之修正量修正自上述稀釋用液供給源供給而流經上述第1配管之稀釋用液之流量，上述第1調整部係電動調壓器，上述第2調整部係電動針形閥。
  4. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述藥液槽包含第1藥液槽及第2藥液槽，儲存於上述第1藥液槽中之藥液與儲存於上述第2藥液槽中之藥液係藉由上述第2配管交替地供給至上述混合槽中。
  5. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置，其進而具備將藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液一邊混合一邊導入上述混合槽中之第3配管。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其進而具備設置為從上述第3配管分支、且不將藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液之混合液導入上述混合槽中而排出之第4配管。
  7. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述第1調整部係電動調壓器。
  8. 如請求項1或2之基板處理裝置，其進而具備調整流經上述第2配管之藥液之流量之第2調整部。
  9. 如請求項8之基板處理裝置，其中，上述第2調整部係電動針形閥。
  10. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置，其中，上述第1配管之內徑較上述第2配管之內徑大。
  11. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置，其中，對藥液之濃度設定第1閾值範圍，於藉由上述濃度計測量之濃度處於上述第1閾值範圍外之情形時，上述控制部決定稀釋用液之流量之修正量。
  12. 如請求項11之基板處理裝置，其中，對藥液之濃度設定包含上述第1閾值範圍之第2閾值範圍，於藉由上述濃度計測量之濃度處於上述第2閾值範圍外之情形時，使利用上述第1配管之稀釋用液之供給及利用上述第2配管之藥液之供給停止。
  13. 如請求項1至3中任一項之基板處理裝置，其進而具備：對基板進行處理之基板處理部；及將儲存於上述混合槽中之混合液供給至上述基板處理部之第5配管；上述濃度計設置為測量流經上述第5配管之混合液中之藥液之濃度。
  14. 一種基板處理方法，其係使用經稀釋之藥液對基板進行處理者，包含以下步驟：自作為工廠設備之稀釋用液供給源藉由第1配管供給稀釋用液之步驟；藉由第2配管供給藥液之步驟；藉由調整部調整流經上述第1配管之稀釋用液之流量之步驟；於混合槽中混合藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液之步驟；藉由介插於與上述混合槽連接之主管之濃度計測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之步驟；及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由上述濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至上述調整部之步驟；藉由調整部調整上述稀釋用液之流量之步驟包含：基於所賦予之修正量，藉由上述調整部修正自上述稀釋用液供給源供給而流經上述第1配管之稀釋用液之流量，藉由上述第2配管供給藥液之步驟包含：藉由與藥液槽連接之上述第2配管，將儲存於上述藥液槽中之藥液供給至上述混合槽中。
  15. 一種基板處理方法，其係使用經稀釋之藥液對基板進行處理者，包含以下步驟：自作為工廠設備之稀釋用液供給源藉由第1配管供給稀釋用液之步驟； 藉由第2配管供給藥液之步驟；藉由第1調整部調整流經上述第1配管之稀釋用液之流量之步驟；藉由第2調整部調整流經上述第2配管之藥液之流量之步驟；於混合槽中混合藉由上述第1配管供給之稀釋用液與藉由上述第2配管供給之藥液之步驟；藉由介插於與上述混合槽連接之主管之濃度計測量稀釋用液與藥液之混合液中之藥液之濃度之步驟；及決定稀釋用液之流量之修正量以使藉由上述濃度計測量之濃度成為設定值，並將所決定之修正量賦予至上述第1調整部之步驟；藉由第1調整部調整上述稀釋用液之流量之步驟包含：基於所賦予之修正量，藉由上述第1調整部修正自上述稀釋用液供給源供給而流經上述第1配管之稀釋用液之流量，上述第1調整部係電動調壓器，上述第2調整部係電動針形閥。
  16. 如請求項14或15之基板處理方法，其中，對藥液之濃度設定閾值範圍，決定上述修正量係包含當藉由上述濃度計測量之濃度處於上述閾值範圍外之狀態持續既定時間以上之情形時決定上述修正量。
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