TWI826622B - 基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

[課題] 確實進行基板處理裝置內的空間的氛圍調整，並刪減氛圍調整用的氣體的使用量。 [解決手段] 基板處理裝置，具備：控制基板處理區域的處理區域內的氛圍的第1氛圍控制系統、控制基板處理區域的基板搬送區域內的氛圍的第2氛圍控制系統。第1氛圍控制系統，在以各液處理單元進行液處理時，對該液處理單元藉由第1氣體供應部供應氛圍控制氣體，並將該液處理單元內的氛圍藉由第1氣體排出部排出。第2氛圍控制系統，在屬於該第2氛圍控制系統的循環系統內使氛圍調整氣體循環，且在液處理單元之中的至少1者在基板搬送區域開放時將第2氛圍控制系統的循環系統內的氛圍藉由第2氣體排出部排出。

Description

基板處理裝置
本揭示係有關於基板處理裝置。
為了半導體裝置的製造，對半導體晶圓(基板)施予各種處理。專利文獻1揭示作為用來在晶圓上形成絕緣膜的基板處理裝置的膜形成系統。膜形成系統具備第1處理站、第2處理站、在第1處理站與第2處理站之間進行晶圓的收授的介面部。在第1處理站設有對晶圓塗佈塗佈液的塗佈裝置。在第2處理站設有使在晶圓上存在的塗佈液中的溶劑成份蒸發的加熱處理裝置(熱處理爐)。介面部設有搬送晶圓的晶圓搬送體、在加熱處理裝置進行的處理前後將晶圓暫時載置的載置部。
加熱處理裝置具有對該加熱處理裝置的處理室內供應氮氣的氣體供應機構、將處理室內排氣的排氣機構，藉由該等機構使處理室內成為低氧氛圍。設置第2處理站及介面部區域以面板包圍。為了使該區域成為低氧氛圍，會對該區域供應氮氣。藉此抑制晶圓表面的塗佈膜的氧化。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 特開2001-102374號公報
[發明所欲解決的問題]
本揭示提供一種確實進行基板處理裝置內的空間的氛圍調整，並刪減氛圍調整用的氣體的使用量的技術。 [解決問題的手段]
一實施形態的基板處理裝置具備：具有設置對基板進行液處理的至少1個液處理單元的處理區域、及設置對前述液處理單元搬送基板的基板搬送機構的基板搬送區域的基板處理區域；具有從藉由容器保持部保持的基板收納容器將基板取出並搬送至前述基板處理區域的前述基板搬送機構可進入的位置的基板搬送機的基板搬送區域；控制前述基板處理區域的前述處理區域內的氛圍的第1氛圍控制系統；控制前述基板處理區域的前述基板搬送區域內的氛圍的第2氛圍控制系統；其中，前述第1氛圍控制系統，具有第1氣體供應部、及第1氣體排出部，以前述各液處理單元進行液處理時，對該液處理單元藉由前述第1氣體供應部供應氛圍控制氣體，並將該液處理單元內的氛圍藉由前述第1氣體排出部排出；前述第2氛圍控制系統，具有包含前述基板處理區域的前述基板搬送區域與連接至前述基板搬送區域的循環路的循環系統、對前述第2氛圍控制系統的前述循環系統供應氛圍控制氣體的第2氣體供應部、及將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍排出的第2氣體排出部，在前述第2氛圍控制系統的前述循環系統使氛圍調整氣體循環，且前述第2氛圍控制系統，在前述液處理單元之中的至少1者於前述基板搬送區域開放時將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍藉由前述第2氣體排出部排出。 [發明的效果]
根據上述實施形態，能夠確實進行基板處理裝置內的空間的氛圍調整，並刪減氛圍調整用的氣體的使用量。
參照圖式說明基板處理裝置的一實施形態。如圖1~圖3所示，基板處理系統1具有搬入搬出部2、基板搬送區域3、介面部(連接部)4、基板處理區域5。基板搬送區域3、介面部4、基板處理區域5收容於覆蓋基板處理系統1的全體的外殼內。
搬入搬出部2具有容器保持部20(也稱為「裝載端口」等)，該容器保持部20上能夠載置複數基板收納容器C(以下，單稱為「容器C」)。容器C為例如稱為FOUP (Front-Opening Unified Pod)方式的載體。容器C內，複數枚基板W(例如半導體晶圓)以水平姿勢在鉛直方向收納成等間隔。載置於容器保持部20的容器C外面曝於設置該基板處理系統1的清淨室內的氛圍下。
基板搬送區域3的前面面板31(參照圖1及圖2)設有複數門。各門設有容器C的蓋的解鎖機構及蓋吸附機構，能夠將載置於容器保持部20的容器C的蓋卸下。容器C的蓋被卸下後，容器C的內部空間與基板搬送區域3的內部空間連通。此時，因為容器C的開口部的周緣與基板搬送區域3的前面面板31密接，清淨室內的氛圍不會侵入容器C的內部及基板搬送區域3的內部空間。收納基板W的容器C被搬入該基板處理系統1時，容器C內作為氮氣氛圍被密閉。該段落記載的構成(蓋、蓋的解鎖機構及蓋吸附機構等)在半導體製造裝置的技術領域為習知，未示於圖式中。
基板搬送區域3內設有基板搬送機32。介面部4設有收授單元40(也稱為「移轉單元」、「緩衝單元」等)。收授單元40能將複數枚基板W以水平姿勢在鉛直方向空著間隔保持。基板搬送機32能夠從載置於容器保持部20將蓋卸下的容器C將基板W取出，搬入收授單元40。
本說明書中「基板搬送區域3」及後述「基板搬送區域(5B)」表示藉由基板搬送機32及後述基板搬送機構(53)將基板W搬送的區域(或者區域)。基板搬送機32及後述基板搬送機構(53)兩者進入收授單元40進行基板的收授。
作為基板搬送機32及後述基板搬送機構(53)，能夠使用公知的多關節搬送機器人、或者公知的多軸搬送機器人等。在附圖中，概略表示多軸搬送機器人。
取代設置一個收授單元40，設有只保持在基板處理區域5還未被處理的基板W的第1收授單元、及只保持在基板處理區域5已被處理的基板W的第2收授單元也可以。
基板處理區域5內設有處理區域5A及基板搬送區域5B。處理區域5A為設置對基板進行處理的複數處理單元51、52的區域。處理區域5A設於基板搬送區域5B的兩旁。
在本實施形態中，複數處理單元(51、52)包含複數液處理單元51、複數乾燥單元52。
如圖3所示，液處理單元51具有單元殼體(也稱為「腔室」)511、配置於單元殼體511內的處理機構。在本實施形態中，處理機構具有將基板W以水平姿勢保持使其繞鉛直軸線旋轉的轉盤512(基板保持旋轉機構)、對基板W供應處理流體(藥液、沖洗液、二流體等)的1個以上的噴嘴513、包圍基板W周圍的罩杯體514。
液處理單元51在單元殼體511的內部空間(處理空間)，特別是基板W上方的空間，具有供應作為氛圍調整氣體的氮氣的氮氣供應部61。氮氣供應部61連接至氮氣供應源611並具有連接至各液處理單元51的分岐管路612。多數的情形中，氮氣供應源611雖是設置該基板處理裝置1的半導體裝置製造工廠的工廠動力系統的一部分，但為獨立的氮氣槽也可以。在附圖的全部中，附加文字「N2 」的以同心圓表示的構件，代表作為工廠動力的氮氣供應源、或氮氣槽。
各分岐管路612介設有流量控制機器613。流量控制機器613中能夠包含開關閥、流量控制閥、流量計等機器類。這種機器類，在本案的附圖中以相同符號標記(反白的四角形中記入×的記號)表示。
設有在各液處理單元51的頂部設置的風扇過濾單元(圖未示)也可以，此時，各分岐管路612的下游端連接風扇過濾單元也可以。
罩杯體514連接用來吸引罩杯體514內部的氛圍的排氣路(罩杯排氣路)614。從排氣路614排出包含充滿單元殼體511的內部空間的氣體、及從噴嘴513供應至基板W的處理流體的混合流體。複數液處理單元51的排氣路614成為合流的一個管路615後，連接至工廠排氣系統(EXH)。大多數的情形，作為排氣路614及管路615，雖分別設置酸系排氣路、鹼系排氣路、有機系排氣路，但省略圖式的記載。
此外，液處理單元51更具備用來將單元殼體511內的罩杯體514外側的氛圍排氣的排氣路(圖未示。也稱為「單元排氣路」、「模組排氣路」等)也可以。這種排氣路連接至上述排氣路614。
罩杯體514也連接用來將從基板W飛散的處理流體從罩杯體514排出的排液路(圖未示)。該排液路連接至半導體製造工廠的廢液線。
液處理單元51設有用來對單元殼體511的內部空間導入作為淨化氣體的空氣(這裡是被過濾的清淨室內的空氣即清淨氣體)的空氣導入口(圖未示)也可以。作為淨化氣體的空氣是為了液處理單元51的個別維護而開啟液處理單元51的維護門519(圖1參照)時，用來防止作業者的缺氧而供應。液處理單元51內的氧濃度能夠藉由氧濃度感測器50s(圖1參照)檢出。
如圖3所示，單元殼體511的面對基板搬送區域5B的側面，設有能通過保持基板W的基板搬送機構53的臂531的開口517。在開口517設有閘門518。閘門518在基板搬送機構53將基板W搬出入液處理單元51時開啟。閘門518在液處理單元51內執行基板W的處理時封閉，將單元殼體511的內部空間與基板搬送區域5B隔離。閘門518具有閘閥那種構成也可以。
本實施形態中，液處理單元51對基板W依序實施藥液洗淨工程、沖洗工程及有機溶劑置換工程。藥液洗淨工程中，從噴嘴513對旋轉基板W供應藥液。沖洗工程中從噴嘴513對旋轉基板W供應沖洗液，將基板W上殘留的液及反應生成物等洗淨。有機溶劑置換工程中，從噴嘴513對旋轉的基板W供應有機溶劑(本實施形態中為IPA)，將基板W上殘留的沖洗液置換成IPA。有機溶劑置換工程的終盤，藉由調節基板W的旋轉速度，將基板W表面以所期望的厚度的IPA液膜(以下也稱為「IPA覆液」)覆蓋。
乾燥單元52對在液處理單元51中形成IPA覆液的基板W施予超臨界乾燥處理。如圖1及圖3所示，乾燥單元52具有單元殼體521、配置於單元殼體521內的處理容器(處理室)522及可動的托架523。托架523能夠將1枚基板W以水平姿勢支持。托架523藉由圖未示的驅動機構，能夠在將托架523收容於處理容器522內的處理位置、托架523從處理容器522遠離的收授位置(圖1、圖3所示的位置)之間移動。位於處理位置的托架523也作為將處理容器522密封的蓋作用。處理容器522連接有供應超臨界流體(本實施形態中為超臨界CO2 )的供應管(圖未示)、排氣管(圖未示)。
超臨界乾燥處理藉由通過供應管向處理容器522內供應超臨界狀態的CO2 ，藉由該超臨界CO2 置換在基板W表面的IPA後，藉由減低處理容器522內的壓力使CO2 從超臨界狀態變化成氣體狀態來進行。
位於收授位置的托架523，位於單元殼體521的內部空間之中的處理容器522外側的空間524(以下，也稱為「待機空間524」)內。單元殼體521的面對基板搬送區域5B的側面，設有能通過保持基板W的基板搬送機構53的臂531的窗525。通過窗525進入待機空間524的臂531，能夠在位於收授位置的托架523之間進行基板W的收授。
各乾燥單元52的待機空間524連接用來將待機空間524內的氛圍排出的排氣路616。排氣路616設有可調整的開度閥617，例如風門。這種風門，在本案的附圖中以相同符號標記(反白的四角形中附加圓與線的記號)表示。如圖3所示，複數排氣路616合流成為單一的管路618。管路618連接至循環路72。管路618中設有化學過濾器619，化學過濾器619從在管路618流通的混合氣體(含有氮氣、IPA蒸氣、空氣成份)除去有機成份(IPA蒸氣)。藉此，能夠防止IPA蒸氣回到基板搬送區域5B內。
由氮氣供應部(第1氣體供應部)61、排氣路(第1氣體排氣部)614、管路615、排氣路616、閥617、管路618、化學過濾器619等，構成控制基板處理區域5的處理區域5A內的氛圍的第1氛圍控制系統60。
在本實施形態中，基板處理區域5的處理區域5A具有多層構造(這裡是3層構造)，各層具有2台液處理單元51及2台乾燥單元52。前述1台基板搬送機構53能夠進入收授單元40以及合計12台處理單元(51、52)的全部。
接著，主要參照圖2說明關於基板處理區域5的基板搬送區域5B內的氛圍控制。
藉由第2氛圍控制系統70控制基板處理區域5的基板搬送區域5B內的氛圍。第2氛圍控制系統70具有包含基板處理區域5的基板搬送區域(基板被搬送的空間)5B、連接基板搬送區域5B的循環路72的循環系統71。以下，本說明書中「循環系統71」在表示屬於第2氛圍控制系統70的循環系統的意思中也稱為「第2循環系統」。第2氛圍控制系統70更具有對第2循環系統71供應作為氛圍控制氣體的氮氣的第2氣體供應部73(氮氣供應部)、將第2循環系統71內的氛圍排出的第2氣體排出部74。
第2氣體供應部73具有上游端連接至氮氣供應源731且下游端連接至循環路72的配管732。配管732介設有包含開關閥、流量控制閥、流量計等的流量控制機器733。此外，流量控制機器733包含調節器也可以。
第2氣體供應部73將氮氣供應至第2循環系統71的任意處所也可以。亦即，取代對循環路72供應氮氣，對基板搬送區域5B直接供應氮氣也可以。
第2氣體排出部74具有從第2循環系統71的循環路72分岐的排出用配管741、設於排出用配管741的閥742(例如風門)。閥742僅具有開度調節功能也可以、具有開度調節機能及遮斷功能的兩者也可以。排出用配管741連接至設置基板處理裝置1的半導體裝置製造工廠的工廠排氣系統也可以、連接至氣體回收裝置也可以。排出用配管741附設檢出排出用配管741內的壓力的壓力感測器743。
基板搬送區域5B的頂部設有風扇過濾單元75A。基板搬送區域5B的底部設有風扇75B。風扇過濾單元75A將於循環路72內的氣體送入基板搬送區域5B內，風扇75B將在基板搬送區域5B內的氣體送出至循環路72。亦即，風扇過濾單元75A及風扇75B以在第2循環系統71內產生氣體循環流的方式驅動氣體。
在基板搬送區域5B的內部空間能夠設置用來導入作為淨化氣體的空氣(這裡為被過濾的清淨室內的空氣即清淨氣體)的空氣導入部76。在本實施形態中，空氣導入部76以在風扇過濾單元75A內導入空氣的方式設置。此時，空氣導入部76在設置該基板處理裝置1的清淨室內開放一端，另一端連接至風扇過濾單元75A的配管761、設於配管的開關閥762。作為淨化氣體的空氣是為了基板處理裝置1全體的維護而開啟基板搬送區域5B的維護門55時，用來防止作業者的缺氧而供應。
接著，說明關於基板處理區域3及介面部4的氛圍控制。
基板搬送區域3及介面部4內的氛圍藉由第3氛圍控制系80控制。第3氛圍控制系80具有包含基板搬送區域3、介面部4的收授單元40內的空間、連接至基板搬送區域3及介面部4的循環路82的循環系統81。以下，本說明書中「循環系統81」在表示屬於第3氛圍控制系統80的循環系統的意思中也稱為「第3循環系統」。第3氛圍控制系統80更具有對第3循環系統81供應作為氛圍控制氣體的氮氣的第3氣體供應部83(氮氣供應部)、將第3循環系統81內的氛圍排出的第3氣體排出部84。
第3氣體供應部83具有上游端連接至氮氣供應源831且下游端連接至循環路82的配管832。配管832介設有包含開關閥、流量控制閥、流量計等的流量控制機器833。
第3氣體供應部83將氮氣供應至第3循環系統81的任意處所也可以。亦即，取代對循環路82供應氮氣，對基板搬送區域3及/或介面部4直接供應氮氣也可以。
第3氣體排出部84具有從循環路82分岐的排出用配管841、設於排出用配管841的閥842(例如風門)。閥842僅具有開度調節功能也可以、具有開度調節機能及遮斷功能的兩者也可以。排出用配管841連接至設置基板處理裝置1的半導體裝置製造工廠的工廠排氣系統也可以、連接至氣體回收裝置也可以。排出用配管841附設檢出排出用配管841內的壓力的壓力感測器843。
圖示的實施形態中，循環路82分岐成2個分岐管路82A、82B，再合流成一個管路(循環路82)。於分岐管路82A介設基板搬送區域3、在分岐管路82B介設介面部4。
基板搬送區域3的頂部設有風扇過濾單元84A。基板搬送區域3的底部設有風扇85A。風扇過濾單元84A將於分岐管路82A內的氣體送入基板搬送區域3內，風扇85A將在基板搬送區域3內的氣體送出至分岐管路82A。亦即，風扇過濾單元84A及風扇85A以在第3循環系統81內產生氣體循環流的方式驅動氣體。
同樣地，介面部4的頂部設有風扇過濾單元84B。介面部4的底部設有風扇85B。風扇過濾單元84B將於分岐管路82B內的氣體送入介面部4內，風扇85B將於介面部4內的氣體送出至分岐管路82B。亦即，風扇過濾單元84B及風扇85B也以在第3循環系統81內產生氣體循環流的方式驅動氣體。
在基板搬送區域3的內部空間能夠設置用來導入作為淨化氣體的空氣(這裡為被過濾的清淨室內的空氣即清淨氣體)的空氣導入部86。圖示的實施形態中，空氣導入部86以在風扇過濾單元84A內導入空氣的方式設置。此時，空氣導入部86在設置該基板處理裝置1的清淨室內開放一端，另一端連接至風扇過濾單元84A的配管861、設於配管的開關閥862。作為淨化氣體的空氣是為了基板處理裝置1全體的維護而開啟基板搬送區域3的維護門35時，用來防止作業者的缺氧而供應。此外、淨化氣體不限於清淨室內的清淨氣體，是乾式空氣等也可以。又，淨化氣體導入部設置於基板處理裝置1內的其他適當位置也可以。
設於基板處理區域5的基板搬送區域5B的基板搬送機構53設有保護殼532。保護殼532係為了防止基板搬送機構53搬送揮發性物質膜(例如IPA的液膜、或者半固化狀態的有機膜)附著於表面的基板W時，氣化的揮發性物質擴散至基板搬送區域5B而設置。保護殼532不限於從揮發性物質而來的氣體，能夠用於防止從基板W向基板搬送區域5B的任意氣體的不期望的擴散。
參照圖4說明關於基板搬送機構53為多軸搬送機器人時的保護殼532的配置的一例。基板搬送機構53具有保持基板W的臂531。臂531藉由X方向驅動機構534能在X方向(圖4的左右方向)進退。X方向驅動機構534固定於能藉由圖未示的YZθ方向驅動機構在Y方向(與X方向垂直的水平方向)、Z方向(上下方向)及θ方向(繞上下方向軸線的旋轉方向)移動的基底部材533。保護殼532固定於基底構件533。圖4表示臂531前進的狀態。臂531若後退，則保持於臂W的基板W的周圍會包圍保護殼532。保護殼532的前部開放，藉此臂531所致的基板W的保持器動作及載置動作(對轉盤、托架、收授單元40的基板W的收授動作)不會被保護殼532妨礙。
保護殼532的構成不限於圖4所示者，當臂531後退時，將開關保護殼532的前側開放端的門(圖未示)設於保護殼532也可以。
如圖2所示，將從被保護殼532包圍的空間將氣體排氣的排氣部77設於保護殼532較佳。圖示的實施形態中，排氣部77具有一端連接至保護殼532，另一端連接至循環路72的排氣路771、介設於排氣路771的閥772及化學過濾器773。藉由這樣的構成，包含揮發性物質的膜附著於表面的基板W被臂531保持時，能夠更確實防止氣化的揮發性物質擴散至基板處理區域5的基板搬送區域5B內。
再來，設置對被保護殼532包圍的空間供應作為氛圍控制氣體的氮氣的供氣部78也可以。圖示的實施形態中，供氣部78具有上游端連接至氮氣供應源781且下游端連接至保護殼532的配管782。配管782介設有流量控制機器783。因為除了排氣部77以外還設置供氣部78，能夠確實將基板W周圍的氧濃度更低地維持。但是，若藉由排氣部77吸引保護殼532內，因為在保護殼532內從基板搬送區域5B會流入低氧濃度氛圍，不設置供氣部78也可以。
在本實施形態中，對保護殼532設置排氣部77及供氣部78兩者。以下，為了說明的簡略化，將進行排氣部77的排氣同時從供氣部78供應氮氣的動作稱為「保護殼淨化」。
搬入搬出部2設有對載置於容器保持部20上的容器C的內部供應作為氛圍調整氣體的氮氣的氣體供應部90。
基板處理裝置1具備控制裝置100。控制裝置100例如是電腦，具備控制部101及記憶部102。在記憶部102中，儲存有控制在基板處理系統1中執行的各種處理的程式。控制部101藉由將記憶於記憶部102中的程式讀出並執行，控制基板處理裝置1的動作。
此外，相關的程式為記錄於由電腦可讀取的記憶媒體中者，從該記憶媒體安裝至控制裝置100的記憶部102也可以。作為由電腦可讀取的記憶媒體，例如有硬碟(HD)、可撓性磁碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
接著，說明關於基板處理裝置1的運轉方法。以下說明的基板處理裝置1的動作在控制裝置100的控制之下執行。
基板處理裝置1的通常運轉開始前，基板處理裝置1的內部空間的全部成為與設置基板處理裝置1的清淨室內的氛圍實質相同的氛圍。為了基板處理裝置1的通常運轉開始的準備，基板搬送區域3、收授單元40及(基板處理區域5)的基板搬送區域5B的內部空間被調整成低氧濃度氛圍。
初期的氛圍調整以下記的方式進行。使風扇過濾單元75A及風扇75B運轉。在該狀態中，從第2氛圍控制系統70的第2氣體排出部74排出在循環系統(基板搬送區域5B及循環路72)內的空氣(清淨室內氛圍)，同時從第2氣體供應部73將作為氛圍控制氣體的氮氣以大流量供應。藉此，在循環系統內的空氣至少部分地被氮氣置換。該操作，到由氧濃度感測器70s檢出的基板搬送區域5B內的氧濃度成為所期望的值為止持續進行。基板搬送區域5B內的氧濃度概略成為所期望的值後，使來自第2氣體排出部74的氣體排出停止或大幅減少、也使來自第2氣體供應部73的氛圍控制氣體的供應流量大幅減少。
之後，以由壓力感測器743檢出的壓力(這成為基板搬送區域5B內的壓力指標)維持在所期望的範圍內的方式，進行第2氣體供應部73的氣體供應量及來自第2氣體排出部74的氣體排出量的回饋控制。因應第2氣體供應部73的氣體供應量及來自第2氣體排出部74的氣體排出量的差分，基板搬送區域5B內的壓力發生變化。氧濃度的變更及IPA蒸氣濃度(詳細後述)的變更沒有必要時，第2氣體供應部73的氣體的供應量被抑制在必要最小限度。又，以由氧濃度感測器70s檢出的氧濃度維持在所期望的範圍內的方式，進行第2氣體供應部73的氣體供應量及來自第2氣體排出部74的氣體排出量的回饋控制。氧濃度變高時，第2氣體供應部73的氣體供應量及來自第2氣體排出部74的氣體排出量的兩者增加。此時，第2氣體供應部73的氣體供應量及來自第2氣體排出部74的氣體排出量的差，以基板搬送區域5B內的壓力維持在所期望的範圍內的方式控制。
又，與第2氛圍控制系統70的上述操作幾乎同時，使風扇過濾單元84A、84B及風扇85A、85B運轉。在該狀態中，從第3氛圍控制系統80的第3氣體排出部84排出在循環系統(基板搬送區域3、收授單元40、及循環路82)內的空氣，同時從第3氣體供應部83將作為氛圍控制氣體的氮氣以大流量供應。藉此，在循環系統內的空氣(清淨室內空氣)至少部分地被氮氣置換。該操作，也到由氧濃度感測器30s檢出的基板搬送區域3內的氧濃度成為所期望的值為止持續進行。氧濃度感測器30s檢出的氧濃度成為所期望的值後，使來自第3氣體排出部84的氣體排出停止或大幅減少、也使來自第3氣體供應部83的氛圍控制氣體的供應流量大幅減少。
之後，以由壓力感測器843檢出的壓力(這成為基板搬送區域3內的壓力指標)維持在所期望的範圍內的方式，進行第3氣體供應部83的氣體供應量及來自第3氣體排出部84的氣體排出量的回饋控制。因應第3氣體供應部83的氣體供應量及來自第3氣體排出部84的氣體排出量的差分，基板搬送區域3內的壓力發生變化。氧濃度的變更沒有必要時，第3氣體供應部83的氣體的供應量被抑制在必要最小限度。又，以由氧濃度感測器30s檢出的氧濃度維持在所期望的範圍內的方式，進行第3氣體供應部83的氣體供應量及來自第2氣體排出部84的氣體排出量的回饋控制。氧濃度變高時，第3氣體供應部83的氣體供應量及來自第3氣體排出部84的氣體排出量的兩者增加。此時，第3氣體供應部83的氣體供應量及來自第3氣體排出部84的氣體排出量的差，以基板搬送區域3內的壓力維持在所期望的範圍內的方式控制。
在第2氣體供應部73及第3氣體供應部83的各者，並聯設置大流量供應用的流路、及小流量供應用的流路也可以。藉此，能夠迅速進行從清淨室內氛圍向低氧濃度氛圍的置換。
此外，基板搬送區域5B內的壓力，控制成比液處理單元51內的壓力微高較佳。藉此，能夠防止或大幅抑制液處理單元51內的氛圍(藥液成份、有機溶劑蒸氣等)流出至基板搬送區域5B內。
又，基板搬送區域3內及收授單元40內的壓力，控制成比基板搬送區域5B內的壓力微高較佳。藉此，能夠防止或大幅抑制存在於基板搬送區域5B內的氣體成份(這是從液處理單元51流出、或從基板W擴散者)流入基板搬送區域3內及收授單元40內。
如同上述，基板搬送區域3、收授單元40及基板搬送區域5B的內部空間被調整成所期望的壓力的低氧濃度氛圍。之後，從基板處理裝置1的外部，以應由該基板處理裝置1處理的複數基板W被儲存在填充不活性氣體(例如氮氣)的容器C的狀態下，載置於容器保持部20。基板W的表面，成為置於如大氣氛圍(清淨室氛圍)那樣比較高的氧濃度的氛圍不佳的狀態。載置於容器保持部20的容器C從氣體供應部90被供應氮氣。在容器C的前面開口部密接於基板搬送區域3的前面面板31的狀態下，卸下容器C的蓋(圖未示)，容器C的內部與基板搬送區域3的內部空間連通。
接著，設於基板搬送區域3的基板搬送機32從容器C將基板W取出，搬送至收授單元40。設於基板處理區域5的基板搬送區域5B的基板搬送機構53，將保持於收授單元40的基板W取出，將該基板W藉由預先訂定的搬送排程搬入指定的液處理單元51。此時，從開始向基板W的液處理單元51的搬入前以封閉閘門518的狀態對液處理單元51的單元殼體511內從氮氣供應部61供應氮氣。單元殼體511內的氧濃度降低至規定濃度後，開啟閘門518，到結束向基板W的液處理單元51內的搬入後馬上將閘門518封閉。基板W的處理中也一樣，單元殼體511內維持在所期望的低氧濃度氛圍。
液處理單元51對基板W施予預先訂定的處理，最後，作為在基板W的表面(裝置形成面)形成IPA的液膜的狀態。
液處理單元51中的處理結束後，開啟閘門518，基板搬送機構53從液處理單元51將基板W取出。取出基板W後，閘門518馬上封閉。又，停止在液處理單元51的單元殼體511內從氮氣供應部61的氮氣供應。藉此，能夠抑制比較高價的氮氣消耗量。因為IPA揮發性高，液處理單元51內存在IPA蒸氣。因此，IPA蒸氣能從液處理單元51的單元殼體511內通過開口517流出至基板搬送區域5B。該流出如同前述，能藉由事先將基板搬送區域5B的內部空間壓力控制成比單元殼體511內的壓力還高而大幅減少。不過，無論如何基板W表面因為存在IPA液膜，IPA蒸氣會擴散至基板W的周圍。
為了防止基板搬送區域5B內的IPA濃度提高，進行先前定義的保護殼淨化保護殼淨化，是基板搬送機構53的臂531在將基板W從液處理單元51取出之後後退，在保護殼532內收容基板W的時點或者其之前一點或之後一點的時點開始。藉此，能夠防止或者大幅抑制IPA蒸氣從保持臂531的基板W擴散至基板搬送區域5B內。又，從閘門518開啟的時點或者閘門518開啟之一點或之後一點的時點，使向使用第2氣體供應部73的循環路72的氮氣供應流量及從使用第2氣體排出部74的循環路72的排氣流量一同增大。該供應流量及排氣流量的增大，在基板搬送區域5B內的壓力未實質變化的條件下實施。藉此，即便IPA蒸氣從基板W擴散至基板搬送區域5B內，也能夠防止或抑制基板搬送區域5B內的IPA濃度上升。
基板搬送機構53的臂531，通過窗525進入乾燥單元52的待機空間524，將從液處理單元51取出的基板W，傳遞至位於收授位置的托架523。之後，臂531從待機空間524退出。從基板W進入待機空間524的時點或者其之前一點或之後一點的時點開始加大閥617(風門)的開度。藉此，形成從基板搬送區域5B通過窗525流入待機空間524，通過排氣路616及管路618返回循環路72的氣體的流動。藉此，能防止待機空間524內的IPA濃度提高。上述的保護殼淨化，在基板搬送機構53的臂531進入乾燥單元52的待機空間524的時點停止較佳。藉此，能夠刪減比較高價的氮氣使用量。保護殼淨化的停止，在臂531將基板W置於托架523的時點停止也可以。
在托架523上放置基板W後，托架523馬上移動至處理容器522內的處理位置。因為處理容器522藉由托架523密封，已沒有IPA蒸氣從基板W擴散至待機空間524。因此，從托架523移動至處理位置的時點或者其之前一點或之後一點的時點，封閉閥617或縮小開度。閥617開度維持大也可以不過，因為平白地消耗用於循環系統71內的氣體循環的驅動力，在待機空間524內附有IPA液膜的基板W不存在時(包含在處理容器522內有基板W的情形)沒有通過排氣路616及管路618的氣體的流通較佳。
基板搬送機構53的臂531進入待機空間524後，使向使用第2氣體供應部73的循環路72的氮氣供應流量及來自使用第2氣體排出部74的循環路72的排氣流量一同減少也可以。這是因為基板搬送機構53的臂531若進入待機空間524，從基板W擴散的IPA蒸氣，由於從基板搬送區域5B通過窗525流入待機空間524的氣體流，不會只有一點點流出至基板搬送區域5B。藉由使第2氣體供應部73的氮氣供應流量及第2氣體排出部74的排氣流量一同減少，能夠刪減比較高價的氮氣使用量。此外，從待機空間524通過排氣路616排出的氣體中的IPA蒸氣，由設於管路618的化學過濾器619除去。
托架523移動至處理位置後，在乾燥單元52的處理容器522中，以公知的順序進行超臨界乾燥處理。
基板W的超臨界乾燥處理結束後，托架523移動至待機位置，基板搬送機構53的臂531從托架將基板W取出，搬送至收授單元40。之後基板W藉由基板搬送機32返回至原來的容器C。
根據上述實施形態，能夠確實進行基板處理裝置1內的空間的氛圍調整，並刪減氛圍調整用的氣體的使用量。
上述實施形態中，基板處理裝置1雖具備以最終在基板W表面形成IPA液膜的方式進行液處理的液處理單元51、在附有IPA液膜的基板W施予超臨界乾燥處理的乾燥單元52，但不限於此。例如，液處理單元也可以是形成半固化狀態的有機膜在基板W的表面者，又，乾燥單元52也可以是將半固化狀態的有機膜燒結的烘烤單元。又例如，液處理單元也可以是將具有流動性的昇華性物質的膜形成於基板W表面者，又，乾燥單元52也可以是使昇華性物質的膜固化及/或昇華的加熱單元。
又，基板處理裝置1作為處理單元僅具有液處理單元(51)，不具有乾燥單元(52)也可以。此時也一樣，因為開啟液處理單元(51)的閘門(518)時液處理單元51內的氛圍(例如乾燥工程中使用的IPA的蒸氣、或者藥液的噴霧)等會流出至基板搬送區域(5B)內，上述基板搬送區域(5B)的氛圍控制技術(例如，在開啟閘門518的期間，進行來自循環系統72的排氣等)是有益的。
上述實施形態中，作為氛圍控制氣體雖使用氮氣，但在基板能存在的空間能夠使用能形成所期望的氛圍的任意氛圍控制氣體。例如欲形成低濕度氛圍時，作為氛圍控制氣體也可以使用乾式空氣，欲形成低氧氛圍時，也可以使用例如二氧化碳氣體來取代氮氣。因為一般這種氛圍控制氣體比較高價，藉由僅在必要的情況下供應、僅在必要的情況下排氣，能夠抑制氛圍控制氣體的使用量，降低基板處理裝置的運行成本。
處理對象的基板W不限於半導體晶圓，玻璃基板、陶瓷基板等半導體裝置製造的領域使用的各種基板也可以。
應注意這次揭示的實施形態全部的點都是例示，並非用來限制者。上述實施形態，在不脫離申請專利範圍及其主旨的情況下，也能夠以各種形態進行省略、置換、變更。
W:基板 C:基板收納容器 1:基板處理裝置 5:基板處理區域 5A:處理區域 5B:基板搬送區域 51:液處理單元 53:基板搬送機構 20:容器保持部
40:基板搬送機構可進入位置(收授單元)
60:第1氛圍控制系統
61:第1氣體供應部
614:排氣路
615:管路
70:第2氛圍控制系統
71:循環系統
72:循環路
73:第2氣體供應部
74:第2氣體排出部
512:轉盤
[圖1] 表示一實施形態的基板處理裝置的概略平面圖。 [圖2] 圖1所示的基板處理裝置的沿II-II線的概略剖面圖。 [圖3] 圖1所示的基板處理裝置的沿III-III線的概略剖面圖。 [圖4] 表示設於圖2所示的基板搬送機構的保護殼的構成例的概略縱剖面圖。
3:基板搬送區域
4:介面部(連接部)
5B:基板搬送區域
30S,70S:氧濃度感測器
31:面板
32:基板搬送機
53:基板搬送機構
70:第2氛圍控制系統
71:循環系統
72:循環路
73:第2氣體供應部
74:第2氣體排出部
75A:風扇過濾單元
75B:風扇
76:空氣導入部
77:排氣部
78:供氣部
80:第3氛圍控制系統
81:循環系統
82:循環路
82A,82B:分岐管路
83:第3氣體供應部
84:第3氣體排出部
84A,84B:風扇過濾單元
85A,85B:風扇
86:空氣導入部
90:氣體供應部
532:保護殼
618:管路
731:氮氣供應源
732:配管
733:流量控制機器
741:排出用配管
742:閥
743:壓力感測器
761:配管
762:開關閥
771:排氣路
772:閥
773:化學過濾器
781:氮氣供應源
782:配管
783:流量控制機器
831:氮氣供應源
832:配管
833:流量控制機器
841:排出用配管
842:閥
843:壓力感測器
861:配管
862:開關閥

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，具備：具有設置對基板進行液處理的至少1個液處理單元的處理區域、及設置對前述液處理單元搬送基板的基板搬送機構的基板搬送區域的基板處理區域；具有從藉由容器保持部保持的基板收納容器將基板取出並搬送至前述基板處理區域的前述基板搬送機構可進入的位置的基板搬送機的基板搬送區域；控制前述基板處理區域的前述處理區域內的氛圍的第1氛圍控制系統；控制前述基板處理區域的前述基板搬送區域內的氛圍的第2氛圍控制系統；其中，前述第1氛圍控制系統，具有第1氣體供應部、及第1氣體排出部，以前述各液處理單元進行液處理時，對該液處理單元藉由前述第1氣體供應部供應氛圍控制氣體，並將該液處理單元內的氛圍藉由前述第1氣體排出部排出；前述第2氛圍控制系統，具有包含前述基板處理區域的前述基板搬送區域與連接至前述基板搬送區域的循環路的循環系統、對前述第2氛圍控制系統的前述循環系統供應氛圍控制氣體的第2氣體供應部、及將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍排出的第2氣體排出部，在前述第2氛圍控制系統的前述循環系統使氛圍調整氣體循 環，且前述第2氛圍控制系統，在前述液處理單元之中的至少1者於前述基板搬送區域開放時將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍藉由前述第2氣體排出部排出。
  2. 如請求項1記載的基板處理裝置，更具備：控制前述基板搬送區域內的氛圍的第3氛圍控制系統，前述第3氛圍控制系統，具有包含前述基板搬送區域、和連接至前述基板搬送區域的循環路的循環系統、對前述第3氛圍控制系統的前述循環系統供應氛圍控制氣體的第3氣體供應部、及將前述第3氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍排出的第3氣體排出部，在前述第3氛圍控制系統的前述循環系統內使氛圍調整氣體循環。
  3. 如請求項2記載的基板處理裝置，其中，前述處理區域中更設置至少1個乾燥單元。
  4. 如請求項3記載的基板處理裝置，其中，前述液處理單元，在藉由前述液處理單元處理後的基板從該液處理單元被搬出時，在該基板上，執行形成由液體構成的膜、或者未完全硬化且溶劑能蒸發的膜的那種處理；前述乾燥單元使前述膜乾燥。
  5. 如請求項3記載的基板處理裝置，其中，前述液處理單元，在藉由前述液處理單元處理後的基板從前述液處理單元被搬出時，進行在前述基板的表面形成有機溶劑的液膜的那種處理；前述乾燥單元為將超臨界流體作為處理流體使用而使形成前述有機溶劑的液膜的基板乾 燥的超臨界乾燥單元。
  6. 如請求項2記載的基板處理裝置，其中，設於前述基板處理區域的前述基板搬送區域的前述基板搬送機構，具有保持基板的基板保持臂、以包圍藉由前述基板保持臂保持的基板的方式設置的保護殼，且設有從由前述保護殼包圍的空間將氛圍排出的排氣部。
  7. 如請求項6記載的基板處理裝置，其中，前述基板搬送機構更具有對由前述保護殼包圍的空間供應氛圍調整氣體的供氣部。
  8. 如請求項2記載的基板處理裝置，其中，前述第1氛圍控制系統，在未以前述各液處理單元進行液處理時，停止向該液處理單元的第1氣體供應部進行的氛圍控制氣體的供應。
  9. 如請求項2記載的基板處理裝置，其中，前述第2氛圍控制系統，在前述基板搬送機構搬送在表面形成由液體構成的膜、或者未完全硬化且溶劑能蒸發的膜的基板時，將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍藉由前述第2氣體排出部排出。
  10. 如請求項1記載的基板處理裝置，其中，前述處理區域中更設置至少1個乾燥單元。
  11. 如請求項10記載的基板處理裝置，其中，前述液處理單元，在藉由前述液處理單元處理後的基板從該液處理單元被搬出時，在該基板上，執行形成由液體構成的膜、或者未完全硬化且溶劑能蒸發的膜的那種處 理；前述乾燥單元使前述膜乾燥。
  12. 如請求項10記載的基板處理裝置，其中，前述液處理單元，在藉由前述液處理單元處理後的基板從前述液處理單元被搬出時，進行在前述基板的表面形成有機溶劑的液膜的那種處理；前述乾燥單元為將超臨界流體作為處理流體使用而使形成前述有機溶劑的液膜的基板乾燥的超臨界乾燥單元。
  13. 如請求項12記載的基板處理裝置，其中，設於前述基板處理區域的前述基板搬送區域的前述基板搬送機構，具有保持基板的基板保持臂、以包圍藉由前述基板保持臂保持的基板的方式設置的保護殼，且設有從由前述保護殼包圍的空間將氛圍排出的排氣部。
  14. 如請求項9記載的基板處理裝置，其中，設於前述基板處理區域的前述基板搬送區域的前述基板搬送機構，具有保持基板的基板保持臂、以包圍藉由前述基板保持臂保持的基板的方式設置的保護殼，且設有從由前述保護殼包圍的空間將氛圍排出的排氣部。
  15. 如請求項10記載的基板處理裝置，其中，設於前述基板處理區域的前述基板搬送區域的前述基板搬送機構，具有保持基板的基板保持臂、以包圍藉由前述基板保持臂保持的基板的方式設置的保護殼，且設有從由前述保護殼包圍的空間將氛圍排出的排氣部。
  16. 如請求項14記載的基板處理裝置，其中，前述基板搬送機構更具有對由前述保護殼包圍的空間 供應氛圍調整氣體的供氣部。
  17. 如請求項1記載的基板處理裝置，其中，設於前述基板處理區域的前述基板搬送區域的前述基板搬送機構，具有保持基板的基板保持臂、以包圍藉由前述基板保持臂保持的基板的方式設置的保護殼，且設有從由前述保護殼包圍的空間將氛圍排出的排氣部。
  18. 如請求項16記載的基板處理裝置，其中，前述基板搬送機構更具有對由前述保護殼包圍的空間供應氛圍調整氣體的供氣部。
  19. 如請求項1記載的基板處理裝置，其中，前述第1氛圍控制系統，在未以前述各液處理單元進行液處理時，停止向該液處理單元的第1氣體供應部進行的氛圍控制氣體的供應。
  20. 如請求項1記載的基板處理裝置，其中，前述第2氛圍控制系統，在前述基板搬送機構搬送在表面形成由液體構成的膜、或者未完全硬化且溶劑能蒸發的膜的基板時，將前述第2氛圍控制系統的前述循環系統內的氛圍藉由前述第2氣體排出部排出。
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