WO2017135064A1 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

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WO2017135064A1
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storage tank
liquid
path
concentration
substrate processing
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康弘 ▲高▼木
慎一 梅野
高志 永井
寿 守田
信博 緒方
祐助 ▲高▼松
治郎 東島
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東京エレクトロン株式会社
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Definitions

  • the disclosed embodiment relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method.
  • a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a semiconductor wafer or a glass substrate using a mixed liquid obtained by mixing a first processing liquid and a second processing liquid.
  • the first processing liquid is recovered and reused by returning the used mixed liquid to the tank storing the first processing liquid. There is.
  • the concentration of the first processing liquid in the tank gradually decreases by repeating the above recovery and reuse. Therefore, in recent years, the concentration of the first processing liquid can be obtained by collecting a part of the used liquid mixture and discarding the remainder, and replenishing the tank with the same amount of the first processing liquid as the discarded liquid mixture.
  • a technique for suppressing the reduction has been proposed (see Patent Document 1).
  • the first processing liquid in the tank may not have a desired concentration.
  • An object of one embodiment of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method capable of accurately collecting a mixed solution so that a first processing solution for processing a substrate has a desired concentration.
  • a substrate processing apparatus includes a storage tank, a substrate processing unit, a recovery path, a disposal path, a supply path, a switching unit, and a switching control unit.
  • the storage tank stores the first processing liquid.
  • the substrate processing unit processes the substrate by supplying a mixed liquid of the first processing liquid and the second processing liquid supplied from the storage tank to the substrate.
  • the collection path returns the mixed solution supplied to the substrate processing unit to the storage tank.
  • the disposal route discards the supplied mixed solution to a place other than the storage tank.
  • the supply path supplies the first processing liquid to the storage tank.
  • the switching unit switches the inflow destination of the supplied mixed liquid between the recovery path and the disposal path.
  • the switching control unit controls the switching unit to cause the supplied mixed solution to flow into the disposal path until the first time elapses after the substrate processing unit starts supplying the mixed solution to the substrate.
  • the supplied liquid mixture is caused to flow into the recovery path after the first time has elapsed and until the second time determined based on the recovery rate determined in advance has elapsed.
  • the supplied mixed liquid is caused to flow into the disposal path from the elapse of time until the supply of the mixed liquid is completed.
  • the mixed liquid so that the first processing liquid for processing the substrate has a desired concentration.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a processing liquid supply system in the substrate processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the substrate processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the processing unit.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration example of the processing liquid supply system in the substrate processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a substrate processing procedure executed by the processing unit according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a graph showing the final reached concentration of sulfuric acid in the storage tank when the recovery rate of the used SPM is X1 to X3%.
  • FIG. 8 is a graph showing the amount of sulfuric acid consumed per wafer when the used SPM recovery rate is X1 to X3%.
  • FIG. 9 is a graph showing temporal changes in the concentration of sulfuric acid in the storage tank and the amount of liquid in the storage tank when a plurality of wafers are successively processed using the processing unit.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the collection process.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a replenishment processing procedure.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the storage tank.
  • FIG. 13 is a schematic plan sectional view of the storage tank.
  • FIG. 14 is a schematic side sectional view of the storage tank.
  • FIG. 15 is a graph showing temporal changes in the SPM temperature and the sulfuric acid concentration in the storage tank when the circulation temperature adjustment process is not performed.
  • FIG. 16 is a graph showing temporal changes in the temperature of SPM and the concentration of sulfuric acid in the storage tank when the circulation temperature adjustment process is performed.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a processing liquid supply system in the substrate processing system according to the second embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of a substrate processing system according to the third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating a schematic configuration of a processing unit according to the third embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a processing liquid supply system in the substrate processing system according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of the substrate processing method according to the first embodiment.
  • the substrate processing system 1 processes a substrate using a mixed liquid of a first processing liquid and a second processing liquid. Further, the substrate processing system 1 collects and reuses the used liquid mixture. Specifically, the substrate processing system 1 includes a storage tank 102, a processing unit 16, a recovery path 114, a disposal path 115, a supply path 170, a switching unit 80, and a control unit 18.
  • the storage tank 102 stores the first processing liquid.
  • the processing unit 16 processes the substrate using a mixed liquid of the first processing liquid supplied from the storage tank 102 and the second processing liquid supplied from a place other than the storage tank 102.
  • the recovery path 114 returns the mixed liquid (used mixed liquid) used in the processing unit 16 to the storage tank 102.
  • the discard path 115 discharges the used mixed liquid to a place other than the storage tank 102.
  • the supply path 170 replenishes the storage tank 102 with the first processing liquid.
  • the switching unit 80 switches the inflow destination of the used mixed liquid from the recovery path 114 to the discard path 115 or from the discard path 115 to the recovery path 114.
  • the switching unit 80 is controlled by the control unit 18.
  • the substrate processing system 1 configured as described above recovers the first processing liquid by returning the used mixed liquid to the storage tank 102 via the recovery path 114, and reuses the recovered first processing liquid.
  • the consumption of the first processing liquid is to be suppressed.
  • the concentration of the first processing liquid in the storage tank 102 gradually decreases by repeating the above recovery and reuse. Therefore, in the substrate processing system 1, a part of the used mixed liquid is collected and the rest is discarded, and the first processing liquid having a relatively higher concentration than the first processing liquid stored in the storage tank 102 is supplied. By replenishing the storage tank 102 via the path 170, a decrease in the concentration of the first processing liquid in the storage tank 102 is suppressed.
  • the actual recovery rate of the used mixed liquid matches the recovery rate determined in advance as much as possible.
  • the concentration of the mixed liquid that is, the first processing liquid and the second processing liquid The mixing ratio
  • the desired concentration and flow rate may not be achieved.
  • the concentration of the first processing liquid in the storage tank 102 may be lower than the minimum concentration necessary for processing the substrate. .
  • the amount of liquid in the storage tank 102 may increase or decrease too much. In this case, the excess of the first processing liquid is consumed by discarding the excess or replenishing the shortage.
  • the used mixed liquid is collected in a period excluding a predetermined period after the start when the concentration and flow rate are not stable and a predetermined period before the end.
  • the used mixed solution is caused to flow into the disposal path 115 until the first time elapses after the processing by the processing unit 16 is started.
  • the used liquid mixture is allowed to flow into the collection path 114 until the second time elapses after the elapse of time, and is used until the processing by the processing unit 16 ends after the elapse of the second time.
  • the mixed liquid was allowed to flow into the disposal path 115.
  • the first processing liquid in the storage tank 102 can be set to a desired concentration.
  • FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the substrate processing system 1 according to the first embodiment.
  • the X axis, the Y axis, and the Z axis that are orthogonal to each other are defined, and the positive direction of the Z axis is the vertically upward direction.
  • the substrate processing system 1 includes a carry-in / out station 2 and a processing station 3.
  • the carry-in / out station 2 and the processing station 3 are provided adjacent to each other.
  • the loading / unloading station 2 includes a carrier placement unit 11 and a conveyance unit 12.
  • the transfer unit 12 is provided adjacent to the carrier placement unit 11 and includes a substrate transfer device 13 and a delivery unit 14 inside.
  • the substrate transfer device 13 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 13 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the carrier C and the delivery unit 14 using the wafer holding mechanism. Do.
  • the processing station 3 is provided adjacent to the transfer unit 12.
  • the processing station 3 includes a transport unit 15 and a plurality of processing units 16.
  • the plurality of processing units 16 are provided side by side on the transport unit 15.
  • the transfer unit 15 includes a substrate transfer device 17 inside.
  • the substrate transfer device 17 includes a wafer holding mechanism that holds the wafer W. Further, the substrate transfer device 17 can move in the horizontal direction and the vertical direction and can turn around the vertical axis, and transfers the wafer W between the delivery unit 14 and the processing unit 16 using a wafer holding mechanism. I do.
  • the processing unit 16 performs predetermined substrate processing on the wafer W transferred by the substrate transfer device 17.
  • the substrate processing system 1 includes a control device 4.
  • the control device 4 is a computer, for example, and includes a control unit 18 and a storage unit 19.
  • the storage unit 19 stores a program for controlling various processes executed in the substrate processing system 1.
  • the control unit 18 controls the operation of the substrate processing system 1 by reading and executing the program stored in the storage unit 19.
  • Such a program may be recorded in a computer-readable storage medium and installed in the storage unit 19 of the control device 4 from the storage medium.
  • Examples of the computer-readable storage medium include a hard disk (HD), a flexible disk (FD), a compact disk (CD), a magnetic optical disk (MO), and a memory card.
  • the substrate transfer device 13 of the loading / unloading station 2 takes out the wafer W from the carrier C placed on the carrier placement unit 11 and receives the taken-out wafer W. Place on the transfer section 14.
  • the wafer W placed on the delivery unit 14 is taken out from the delivery unit 14 by the substrate transfer device 17 of the processing station 3 and carried into the processing unit 16.
  • the wafer W loaded into the processing unit 16 is processed by the processing unit 16, then unloaded from the processing unit 16 by the substrate transfer device 17, and placed on the delivery unit 14. Then, the processed wafer W placed on the delivery unit 14 is returned to the carrier C of the carrier placement unit 11 by the substrate transfer device 13.
  • the control unit 18 of the control device 4 includes a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input / output port, and various circuits.
  • the CPU of such a microcomputer realizes control to be described later by reading and executing a program stored in the ROM.
  • the storage unit 19 is realized by, for example, a semiconductor memory element such as a RAM or a flash memory, or a storage device such as a hard disk or an optical disk.
  • FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration of the processing unit 16.
  • the processing unit 16 includes a chamber 20, a substrate holding mechanism 30, a processing fluid supply unit 40, and a recovery cup 50.
  • the chamber 20 accommodates the substrate holding mechanism 30, the processing fluid supply unit 40, and the recovery cup 50.
  • An FFU (Fan Filter Unit) 21 is provided on the ceiling of the chamber 20.
  • the FFU 21 forms a down flow in the chamber 20.
  • the substrate holding mechanism 30 includes a holding part 31, a support part 32, and a driving part 33.
  • the holding unit 31 holds the wafer W horizontally.
  • pillar part 32 is a member extended in a perpendicular direction, a base end part is rotatably supported by the drive part 33, and supports the holding
  • the drive unit 33 rotates the column unit 32 around the vertical axis.
  • the substrate holding mechanism 30 rotates the support unit 31 by rotating the support unit 32 using the drive unit 33, thereby rotating the wafer W held by the support unit 31. .
  • the processing fluid supply unit 40 supplies a processing fluid to the wafer W.
  • the processing fluid supply unit 40 is connected to a processing fluid supply source 70.
  • the collection cup 50 is disposed so as to surround the holding unit 31, and collects the processing liquid scattered from the wafer W by the rotation of the holding unit 31.
  • a drain port 51 is formed at the bottom of the recovery cup 50, and the processing liquid collected by the recovery cup 50 is discharged from the drain port 51 to the outside of the processing unit 16. Further, an exhaust port 52 for discharging the gas supplied from the FFU 21 to the outside of the processing unit 16 is formed at the bottom of the recovery cup 50.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration example of the processing liquid supply system in the substrate processing system 1 according to the first embodiment.
  • the processing fluid supply source 70 includes a storage tank 102 that stores sulfuric acid, a circulation path 104 that exits from the storage tank 102 and returns to the storage tank 102, and a branch from the circulation path 104. And a plurality of branch paths 112 connected to each processing unit 16.
  • the storage tank 102 is provided with a liquid level sensor S1.
  • the liquid level sensor S1 is disposed, for example, on the side of the storage tank 102, and detects the liquid level of sulfuric acid stored in the storage tank 102.
  • the liquid level sensor S ⁇ b> 1 is a sensor for detecting the lower limit liquid level in the storage tank 102. The detection result by the liquid level sensor S1 is output to the control unit 18.
  • the circulation path 104 is provided with a pump 106, a filter 108, a heater 109, and a concentration meter 110 in order from the upstream side.
  • the pump 106 forms a circulation flow that exits the storage tank 102, passes through the circulation path 104, and returns to the storage tank 102.
  • the filter 108 removes contaminants such as particles contained in sulfuric acid.
  • the heater 109 is controlled by the control unit 18 and heats the sulfuric acid circulating through the circulation path 104 to a set temperature.
  • the concentration meter 110 detects the concentration of sulfuric acid circulating in the circulation path 104 and outputs the detection result to the control unit 18.
  • a plurality of branch paths 112 are connected downstream of the densitometer 110 in the circulation path 104.
  • Each branch path 112 is connected to a later-described mixing section 45 of each processing unit 16 and supplies sulfuric acid flowing through the circulation path 104 to each mixing section 45.
  • Each branch path 112 is provided with a valve 113.
  • the processing fluid supply source 70 includes a hydrogen peroxide solution supply path 160, a valve 161, and a hydrogen peroxide solution supply source 162 as a hydrogen peroxide solution supply system.
  • One end of the hydrogen peroxide solution supply path 160 is connected to the hydrogen peroxide solution supply source 162 via the valve 161, and the other end is connected to a mixing unit 45 described later of the processing unit 16.
  • the processing fluid supply source 70 supplies the hydrogen peroxide solution supplied from the hydrogen peroxide solution supply source 162 to the mixing unit 45 of the processing unit 16 via the hydrogen peroxide solution supply path 160.
  • the processing fluid supply source 70 includes a supply path 170, a valve 171, and a sulfuric acid supply source 172.
  • One end of the supply path 170 is connected to the sulfuric acid supply source 172 via the valve 171, and the other end is connected to the storage tank 102.
  • the sulfuric acid supply source 172 supplies sulfuric acid.
  • the processing fluid supply source 70 supplies sulfuric acid supplied from the sulfuric acid supply source 172 to the storage tank 102 via the supply path 170.
  • the process fluid supply source 70 is provided with the rinse liquid supply path
  • the rinse liquid for example, DIW (pure water) can be used.
  • the processing unit 16 includes a mixing unit 45.
  • the mixing unit 45 mixes sulfuric acid supplied from the branch path 112 and hydrogen peroxide supplied from the hydrogen peroxide supply path 160 to generate SPM as a mixed liquid, and the generated SPM is treated as a processing fluid. It supplies to the supply part 40 (refer FIG. 4).
  • the mixing unit 45 may be integrated into the processing fluid supply unit 40.
  • drain port 51 of each processing unit 16 is connected to the discharge path 54 via the branch path 53.
  • the SPM used in each processing unit 16 is discharged from the drain port 51 to the discharge path 54 via the branch path 53.
  • the supply of the SPM and the supply of the rinsing liquid are performed using the processing fluid supply unit 40, but the processing unit 16 includes a processing fluid supply unit for supplying the rinsing liquid separately. Also good.
  • the substrate processing system 1 further includes a switching unit 80, a recovery path 114, and a discard path 115.
  • the switching unit 80 is connected to the discharge path 54, the recovery path 114, and the discard path 115, and the used SPM inflow destination that flows through the discharge path 54 is changed between the recovery path 114 and the discard path 115 according to the control of the control unit 18. Switch between.
  • the collection path 114 has one end connected to the switching unit 80 and the other end connected to the storage tank 102.
  • a collection tank 116 In the collection path 114, a collection tank 116, a pump 117, and a filter 118 are provided in order from the upstream side.
  • the collection tank 116 temporarily stores used SPM.
  • the pump 117 forms a flow for sending the used SPM stored in the recovery tank 116 to the storage tank 102.
  • the filter 118 removes contaminants such as particles contained in the used SPM.
  • the discard path 115 is connected to the switching unit 80, and discharges used SPM flowing from the discharge path 54 via the switching unit 80 to the outside of the substrate processing system 1.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of a substrate processing procedure executed by the processing unit 16 according to the first embodiment. Each processing procedure shown in FIG. 6 is executed under the control of the control unit 18.
  • the wafer W is carried in (step S101). Specifically, the wafer W is loaded into the chamber 20 (see FIG. 4) of the processing unit 16 by the substrate transfer device 17 (see FIG. 3) and held by the holding unit 31. Thereafter, the processing unit 16 rotates the holding unit 31 at a predetermined rotation speed (for example, 50 rpm).
  • a predetermined rotation speed for example, 50 rpm
  • an SPM supply process is performed (step S102).
  • the valve 113 and the valve 161 are opened for a predetermined time (for example, 30 seconds), whereby SPM is supplied from the processing fluid supply unit 40 to the upper surface of the wafer W.
  • the SPM supplied to the wafer W is spread on the surface of the wafer W by centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W.
  • the resist formed on the upper surface of the wafer W is removed by using the strong oxidizing power of caloic acid contained in the SPM and the reaction heat of sulfuric acid and hydrogen peroxide.
  • the flow rates of sulfuric acid and hydrogen peroxide water are determined according to the mixing ratio of sulfuric acid and hydrogen peroxide water. Since the ratio of sulfuric acid in SPM is higher than that of hydrogen peroxide solution, the flow rate of sulfuric acid is set to be higher than that of hydrogen peroxide solution.
  • step S103 the processing unit 16 performs a rinsing process.
  • a rinsing liquid for example, DIW
  • DIW a rinsing liquid
  • the DIW supplied to the wafer W is spread on the surface of the wafer W by centrifugal force accompanying the rotation of the wafer W. As a result, the SPM remaining on the wafer W is washed away by the DIW.
  • step S104 the processing unit 16 performs a drying process.
  • the wafer W is rotated at a predetermined rotation speed (for example, 1000 rpm) for a predetermined time. Thereby, the DIW remaining on the wafer W is shaken off, and the wafer W is dried. Thereafter, the rotation of the wafer W is stopped.
  • a predetermined rotation speed for example, 1000 rpm
  • step S105 an unloading process is performed (step S105).
  • the wafer W held by the holding unit 31 is transferred to the substrate transfer device 17.
  • the substrate processing for one wafer W is completed.
  • FIG. 7 is a graph showing the final concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 when the recovery rate of the used SPM is X1 to X3%.
  • FIG. 8 is a graph showing the consumption of sulfuric acid per wafer W when the recovery rate of used SPM is X1 to X3%.
  • FIG. 9 is a graph showing temporal changes in the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 and the amount of liquid in the storage tank 102 when a plurality of wafers W are successively processed using the processing unit 16.
  • FIG. 7 shows sulfuric acid having the same concentration as the initial concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 (concentration before being diluted with hydrogen peroxide solution), and the amount of decrease in the liquid in the storage tank 102 ( The sulfuric acid in the storage tank 102 when replenishing the same amount of sulfuric acid from the supply path 170 as the amount of liquid supplied from the storage tank 102 to the processing unit 16 minus the amount of liquid returning to the storage tank 102).
  • the final concentration reached is shown.
  • the final concentration is a convergence value of the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 when a plurality of wafers W are successively processed while collecting used SPM and replenishing sulfuric acid.
  • the recovery rate of the used SPM is determined based on the lower concentration limit Cmin set as the lower limit of the sulfuric acid concentration necessary for the treatment using the SPM.
  • the concentration lower limit Cmin is, for example, the lower limit of the concentration of sulfuric acid so that the temperature does not fall below the SPM temperature necessary for exhibiting the desired resist removal performance.
  • the temperature of the SPM is determined by the heating temperature of the sulfuric acid by the heater 109 and the reaction heat generated by the reaction between the sulfuric acid and the hydrogen peroxide solution.
  • the concentration of sulfuric acid decreases, the reaction heat decreases, There exists a possibility that temperature may fall below temperature required in order to exhibit desired resist removal performance.
  • the decrease in sulfuric acid concentration occurs when the hydrogen peroxide contained in the collected used SPM flows into the storage tank 102 to dilute the sulfuric acid in the storage tank 102. For this reason, if the recovery rate of the used SPM is increased too much, the amount of the hydrogen peroxide water flowing into the storage tank 102 increases and the concentration of sulfuric acid decreases drastically. As a result, as shown in FIG. The density will fall below the density lower limit Cmin.
  • the recovery rate of the used SPM is determined to be the recovery rate X1% at which the concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102 is maintained at the lower concentration limit value Cmin. It is desirable that
  • the concentration in the tank can be maintained at the concentration lower limit Cmin as shown by the solid line in FIG. Therefore, since sulfuric acid is not consumed excessively by liquid exchange, the consumption of sulfuric acid can be reduced as much as possible.
  • sulfuric acid having the same concentration as the initial concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 and having the same amount of sulfuric acid as the amount of liquid in the storage tank 102 is replenished from the supply path 170.
  • the amount of liquid in the storage tank 102 can be maintained at a constant amount, as indicated by a one-dot chain line. Therefore, it is not necessary to discard the increase or replenish the shortage, so that the consumption of sulfuric acid can be reduced as much as possible.
  • the used SPM is recovered.
  • the rate X1 is determined to be 53%.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of the procedure of the collection process.
  • FIG. 10 shows the procedure of the recovery process when the discharge path 54 and the discard path 115 are in communication at the start of the SPM supply process.
  • Each processing procedure shown in FIG. 10 is controlled by the control unit 18.
  • the control unit 18 determines whether or not the first time has elapsed since the start of the SPM supply process (see FIG. 6) by the processing unit 16 (step S201).
  • the first time is set to a time longer than the time from when the valves 113 and 161 are opened until the flow rates of sulfuric acid and hydrogen peroxide are stabilized.
  • the time when both the valves 113 and 161 are opened is the start time of the SPM supply process, but the definition of the start time of the SPM supply process is not limited to this.
  • other definitions such as the time when the control unit 18 sends an opening instruction signal to the valves 113 and 161 and the time when the SPM reaches the wafer W may be made.
  • the control unit 18 repeats the determination process in step S201 until the first time has elapsed (step S201, No). At this time, since the discharge path 54 communicates with the discard path 115, the used SPM is discarded from the discard path 115 to the outside.
  • step S201 when it is determined in step S201 that the first time has elapsed (step S201, Yes), the control unit 18 controls the switching unit 80 to change the inflow destination of the used SPM from the discard route 115 to the recovery route. Switch to 114 (step S202). As a result, the used SPM flows from the discharge path 54 to the recovery path 114 and is returned to the storage tank 102.
  • control unit 18 determines whether or not the second time has elapsed since the first time has elapsed (step S203).
  • the second time is set to a time when the used SPM recovery rate becomes the predetermined used SPM recovery rate X1.
  • the control unit 18 repeats the determination process in step S202 until the second time has elapsed (No in step S203).
  • step S203 when it is determined in step S203 that the second time has elapsed (step S203, Yes), the control unit 18 switches the inflow destination of the used SPM from the collection path 114 to the discard path 115 (step S204). As a result, the used SPM is discarded from the discard path 115 to the outside.
  • the used SPM is collected at a predetermined recovery rate in a period excluding a predetermined period after the start of the SPM supply process and a predetermined period before the end. It was decided to collect.
  • the used SPM can be collected at a stable concentration and flow rate, so that the actual collection rate of the used SPM can be matched with the predetermined collection rate as much as possible. Therefore, according to the substrate processing system 1 which concerns on 1st Embodiment, the consumption of a sulfuric acid can be reduced as much as possible.
  • the control unit 18 determines the used SPM inflow destination before the SPM supply process is started. The process of switching from to the discard path 115 may be performed.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of a replenishment processing procedure. Each processing procedure shown in FIG. 11 is controlled by the control unit 18.
  • the control unit 18 determines whether or not the amount of liquid in the storage tank 102 has fallen below a threshold value (step S301). For example, when the lower limit liquid level in the storage tank 102 is detected by the liquid level sensor S1, the control unit 18 determines that the liquid amount in the storage tank 102 has fallen below the threshold value. The control part 18 repeats the process of step S301 until it determines with the liquid quantity in the storage tank 102 having fallen below the threshold value (step S301, No).
  • control unit 18 acquires, for example, the weight of the liquid in the storage tank 102 and the elapsed time since the previous replenishment as liquid amount information related to the liquid amount in the storage tank 102, and the liquid The above determination may be made based on the quantity information.
  • step S301 When it is determined in step S301 that the amount of liquid in the storage tank 102 has fallen below the threshold (Yes in step S301), the control unit 18 replenishes the storage tank 102 with a predetermined amount of sulfuric acid via the supply path 170. (Step S302), the process returns to Step S301.
  • step S ⁇ b> 302 the control unit 18 replenishes the storage tank 102 with sulfuric acid having the same concentration as the initial concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102 and the same amount as the amount of decrease in the liquid in the storage tank 102. As a result, the concentration and the amount of liquid in the storage tank 102 are kept constant.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the storage tank 102.
  • a partition member 130 for partitioning the storage tank 102 up and down is provided inside the storage tank 102.
  • the partition member 130 is disposed with a predetermined gap between the partition member 130 and the side wall of the storage tank 102.
  • the storage tank 102 includes an extraction port 141 for a recovery path 114 that extracts sulfuric acid in the storage tank 102.
  • the take-out port 141 is disposed below the partition member 130.
  • a return port 142 of the circulation path 104 that discharges sulfuric acid extracted from the extraction port 141 toward the partition member 130 is disposed above the partition member 130.
  • the return port 142 of the circulation path 104 is arranged close to the partition member 130 so that the flow of sulfuric acid flowing out from the return port 142 reaches the partition member 130 and the convection of sulfuric acid is formed in the storage tank 102. Is done. The specific arrangement of the return port 142 will be described later.
  • the sulfuric acid stirred above the partition member 130 moves below the partition member 130 through a gap between the partition member 130 and the side wall of the storage tank 102, and is an extraction port disposed below the partition member 130. 141 flows into the circulation path 104.
  • the extraction port 141 of the circulation path 104 is disposed below the partition member 130, the used SPM supplied from the recovery path 114 is extracted from the extraction port 141. It is possible to prevent direct flow into the water.
  • FIG. 13 is a schematic plan sectional view of the storage tank 102.
  • FIG. 14 is a schematic side sectional view of the storage tank 102.
  • the fixing member 180 shown in FIG. 14 is omitted.
  • the storage tank 102 has a cylindrical shape.
  • sulfuric acid stagnation is less likely to occur in the storage tank 102 as compared to a rectangular tank, so that the sulfuric acid can be further efficiently stirred. Therefore, it is possible to further shorten the time until the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 is stabilized.
  • the storage tank 102 is more preferably a perfect circle in plan view, but the storage tank 102 may be elliptical in plan view. .
  • the return port 142 of the circulation path 104 is disposed at the center of the storage tank 102 in plan view.
  • the convection of sulfuric acid is less likely to be biased. Therefore, the stirring property of sulfuric acid can be improved.
  • the supply port 119 of the collection path 114 and the supply port 173 of the supply path 170 are arranged in the vicinity of the return port 142 of the circulation path 104 in plan view.
  • the supply port 119 of the recovery path 114 and the supply port 173 of the supply path 170 are arranged in the central portion of the storage tank 102 that is the starting point of convection. Therefore, it is possible to further shorten the time until the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 is stabilized. Further, it is possible to prevent the convection from being hindered by the used SPM supplied from the recovery path 114 or the flow of sulfuric acid supplied from the supply path 170.
  • the circulation path 104 that continuously supplies sulfuric acid to the storage tank 102 is more convective than the recovery path 114 and the supply path 170.
  • the contribution is large.
  • the supply port 119 of the recovery path 114 and the supply port 173 of the supply path 170 that have a smaller contribution to convection formation than the circulation path 104 are farther from the center of the storage tank 102 than the return port 142 of the circulation path 104. It is preferable to be arranged at a different location.
  • the return port 142 of the circulation path 104, the supply port 119 of the recovery path 114, and the supply port 173 of the supply path 170 are located below the liquid level sensor S1, in other words, the lower limit in the storage tank 102. It arrange
  • the gap between the side wall 121 of the storage tank 102 and the partition member 130 is formed over the entire circumference of the partition member 130. Thereby, it is possible to make it difficult for sulfuric acid stagnation to occur between the side wall 121 of the storage tank 102 and the partition member 130.
  • the partition member 130 has the same circular shape as the storage tank 102 in a plan view, and the partition member 130 is arranged in the center of the storage tank 102 so that the partition wall 130 is separated from the side wall 121 of the storage tank 102.
  • the gap between the members 130 can be made uniform over the entire circumference of the partition member 130. In this way, by making the gap between the side wall 121 of the storage tank 102 and the partition member 130 uniform over the entire circumference of the partition member 130, it is possible to make it difficult to cause stagnation of sulfuric acid in the storage tank 102. In other words, the sulfuric acid in the storage tank 102 can be stirred more uniformly.
  • the opening area D1 of the gap between the side wall 121 of the storage tank 102 and the partition member 130 is equal to or larger than the opening area D2 of the outlet 141 of the circulation path 104 as shown in FIG.
  • the opening area D3 of the gap between the bottom surface 122 of the storage tank 102 and the partition member 130 is also equal to or larger than the opening area D2 of the take-out port 141 of the circulation path 104.
  • the partition member 130 is fixed by the fixing member 180 in a state of being separated from the bottom surface 122 of the storage tank 102. Therefore, by changing the fixing member 180, the opening area D3 of the gap between the bottom surface 122 of the storage tank 102 and the partition member 130 can be easily adjusted.
  • the partition member 130 has an umbrella shape as shown in FIG. Specifically, the upper surface 131 of the partition member 130 has a shape whose height decreases from the central portion toward the peripheral portion. Thereby, for example, when all the sulfuric acid in the storage tank 102 is discharged from the return port 142 to the outside, it is possible to suppress the sulfuric acid from remaining on the upper surface 131 of the partition member 130.
  • the bottom surface 122 of the storage tank 102 has a downward slope toward the central portion, and the outlet 141 of the circulation path 104 is disposed at the central portion of the bottom surface 122. Therefore, it is possible to efficiently flow the sulfuric acid in the storage tank 102 into the take-out port 141.
  • the partition member 130 includes a through hole 133 at the center.
  • the through hole 133 is a hole for venting air, and when the sulfuric acid is supplied to the empty storage tank 102, the air accumulated on the lower surface 132 of the partition member 130 can be removed.
  • the through hole 133 is formed with a smaller diameter than the extraction port 141 of the circulation path 104.
  • the opening area D4 of the through hole 133 is formed to be smaller than the opening area D2 of the extraction port 141. Accordingly, the sulfuric acid supplied from the return port 142 of the circulation path 104 or the supply port 173 of the supply path 170 or the used SPM supplied from the supply port 119 of the recovery path 114 passes through the through hole 133 and is taken out from the circulation path 104. It is possible to suppress direct inflow into 141.
  • the lower surface 132 of the partition member 130 has a shape that decreases in height from the central portion toward the peripheral portion. Thereby, the air accumulated on the lower surface 132 of the partition member 130 can be collected at the central portion of the partition member 130 and efficiently removed from the through hole 133.
  • Circulation temperature adjustment processing By the way, in the substrate processing system 1, a circulating temperature adjustment process may be performed in which the temperature of sulfuric acid circulating in the circulation path 104 is adjusted by controlling the heater 109 so that the SPM temperature is kept constant.
  • FIG. 15 is a graph showing the time change of the SPM temperature and the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 when the circulating temperature adjustment process is not performed.
  • FIG. 16 is a graph showing the time change of the temperature of SPM and the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 when the circulation temperature adjustment process is performed.
  • the control unit 18 may control the heater 109 so that the temperature of the SPM becomes constant.
  • the control unit 18 may control the heater 109 so that the circulating temperature increases as the concentration of sulfuric acid in the storage tank 102 decreases. Thereby, the performance fall of the SPM process accompanying the density
  • control unit 18 uses the concentration of sulfuric acid detected by the densitometer 110 as concentration information, and adjusts the heating temperature of sulfuric acid by the heater 109 according to the concentration information.
  • concentration information is not limited to the above example.
  • the control unit 18 may store the number of processed wafers W using SPM in the storage unit 19 as concentration information, and adjust the heating temperature of sulfuric acid by the heater 109 using the concentration information.
  • control unit 18 may adjust the heating temperature of sulfuric acid by the heater 109 using the specific gravity of the liquid stored in the storage tank 102 as concentration information.
  • the substrate processing system 1 only needs to include a hydrometer as the concentration information acquisition unit.
  • the hydrometer can be provided in the circulation path 104, for example.
  • control unit 18 may use, for example, the water head pressure of the liquid in the storage tank 102 as the concentration information.
  • the substrate processing system 1 may include a pressure gauge, for example, as the concentration information acquisition unit.
  • control unit 18 may use the power consumption amount of the heater 109 as the density information.
  • the substrate processing system 1 may include a power meter, for example, as the concentration information acquisition unit.
  • the substrate processing system 1 (an example of a substrate processing apparatus) according to the first embodiment includes a storage tank 102, a processing unit 16 (an example of a substrate processing unit), a recovery path 114, and a disposal path. 115, a supply path 170, a switching unit 80, and a control unit 18 (an example of a switching control unit).
  • the storage tank 102 stores sulfuric acid (first treatment liquid).
  • the processing unit 16 processes the wafer W (an example of a substrate) using SPM of sulfuric acid supplied from the storage tank 102 and a hydrogen peroxide solution (an example of a second processing liquid).
  • the collection path 114 returns the SPM used in the processing unit 16 to the storage tank 102.
  • the discard path 115 discards the used SPM to a place other than the storage tank 102.
  • the supply path 170 replenishes the storage tank 102 with sulfuric acid having a relatively higher concentration than the concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102.
  • the switching unit 80 switches the used SPM inflow destination between the recovery path 114 and the discard path 115.
  • the control unit 18 controls the switching unit 80 based on the recovery rate determined in advance, and the SPM used until the first time elapses after the processing using the SPM by the processing unit 16 is started. From the first time until the second time elapses, the used SPM is caused to flow into the recovery path 114, and after the second time elapses, the SPM The used SPM is caused to flow into the discard path 115 until the processing using the is completed.
  • the substrate processing system 1 it is possible to accurately collect SPM so that sulfuric acid for processing the wafer W has a desired concentration.
  • the recovery rate is a recovery rate at which the concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102 is maintained at the concentration lower limit Cmin set as the lower limit of the concentration of sulfuric acid necessary for the processing using the SPM. Thereby, the consumption of sulfuric acid can be reduced as much as possible.
  • the substrate processing system 1 includes a circulation path 104, a branch path 112, and a partition member 130.
  • the circulation path 104 takes out the sulfuric acid stored in the storage tank 102 and returns it to the storage tank 102.
  • the branch path 112 is connected to the circulation path 104 and supplies sulfuric acid flowing through the circulation path 104 to the processing unit 16.
  • the partition member 130 is disposed with a gap between the partition wall 130 and the side wall 121 of the storage tank 102, and partitions the storage tank 102 up and down.
  • a takeout port 141 for taking out the sulfuric acid in the storage tank 102 is arranged below the partition member 130, and a return port 142 for discharging the sulfuric acid taken out from the takeout port 141 toward the partition member 130 is a partition member. 130 is disposed above.
  • the substrate processing system 1 includes a heater 109 (an example of a heating unit), a densitometer 110 (an example of a concentration information acquisition unit), and a control unit 18 (an example of a temperature control unit).
  • a heater 109 heats the sulfuric acid supplied to the processing unit 16.
  • the densitometer 110 acquires the concentration information of the sulfuric acid supplied to the processing unit 16.
  • the control unit 18 controls the heating temperature of sulfuric acid by the heater 109 according to the concentration information acquired by the densitometer 110.
  • the substrate processing system 1 includes a control unit 18 (an example of a replenishment control unit).
  • the control unit 18 replenishes the storage tank 102 via the supply path 170 with sulfuric acid having the same concentration as the initial concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102 and the same amount as the decrease amount of the liquid in the storage tank 102. .
  • the control unit 18 replenishes the storage tank 102 via the supply path 170 with sulfuric acid having the same concentration as the initial concentration of sulfuric acid stored in the storage tank 102 and the same amount as the decrease amount of the liquid in the storage tank 102.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a configuration example of a processing liquid supply system in the substrate processing system according to the second embodiment.
  • parts that are the same as those already described are given the same reference numerals as those already described, and redundant descriptions are omitted.
  • the substrate processing system 1A includes a processing fluid supply source 70A, a processing fluid supply source 70B, and a processing unit 16B.
  • the processing fluid supply source 70A has the same configuration as the processing fluid supply source 70 according to the first embodiment except that the supply path 170, the valve 171 and the sulfuric acid supply source 172 are removed. That is, unlike the processing fluid supply source 70 according to the first embodiment, the storage tank 102 of the processing fluid supply source 70A is not supplemented with sulfuric acid.
  • the processing fluid supply source 70B includes a storage tank 102B, a circulation path 104B, and a branch path 112B as a sulfuric acid supply system. These are the same as the storage tank 102, the circulation path 104, and the branch path 112 included in the processing fluid supply source 70 according to the first embodiment.
  • the storage tank 102B is provided with a liquid level sensor S2 similar to the liquid level sensor S1.
  • the circulation path 104B is provided with a pump 106B, a filter 108B, a heater 109B, and a densitometer 110B in order from the upstream side.
  • the pump 106B, the filter 108B, the heater 109B, and the concentration meter 110B are the same as the pump 106, the filter 108, the heater 109, and the concentration meter 110 according to the first embodiment.
  • Each branch path 112B is connected to the mixing section 45B of each processing unit 16B, and supplies sulfuric acid flowing through the circulation path 104B to each mixing section 45B.
  • Each branch path 112B is provided with a valve 113B.
  • the processing fluid supply source 70B includes a hydrogen peroxide solution supply path 160B, a valve 161B, and a hydrogen peroxide solution supply source 162B as a hydrogen peroxide solution supply system.
  • One end of the hydrogen peroxide solution supply path 160B is connected to the hydrogen peroxide solution supply source 162B via the valve 161B, and the other end is connected to the mixing unit 45B of the processing unit 16B.
  • the processing fluid supply source 70B includes a supply path 170B, a valve 171B, and a sulfuric acid supply source 172B.
  • One end of the supply path 170B is connected to the sulfuric acid supply source 172B via the valve 171B, and the other end is connected to the storage tank 102B.
  • the sulfuric acid supply source 172B supplies sulfuric acid having a higher concentration than the sulfuric acid stored in the storage tank 102B.
  • the processing unit 16B includes a mixing unit 45B.
  • the mixing unit 45B mixes the high-concentration sulfuric acid supplied from the branch path 112B with the hydrogen peroxide solution supplied from the hydrogen peroxide solution supply path 160B to generate SPM that is a mixed solution, and the generated SPM Is supplied to the flow path upstream of the mixing unit 45.
  • the mixing unit 45B may be integrated into the processing fluid supply unit 40.
  • the substrate processing system 1A in addition to the SPM generated by the sulfuric acid having a reduced concentration supplied from the circulation path 104, the substrate processing system 1A is generated by the high concentration sulfuric acid supplied from the supply path 170B. SPM was discharged onto the wafer W.
  • the substrate processing system 1A according to the second embodiment can compensate for the decrease in the reaction heat by the reaction heat of the SPM generated by the high concentration sulfuric acid. Therefore, according to the substrate processing system 1A according to the second embodiment, it is possible to suppress the performance deterioration of the SPM processing due to the decrease in sulfuric acid concentration.
  • FIG. 18 is a diagram showing a schematic configuration of the substrate processing system 1 according to the third embodiment.
  • symbol is attached
  • the newly added common exhaust path 81 collects and exhausts the atmosphere in which the chemicals used in each processing unit 16 are mixed.
  • the lower exhaust path 82 is provided in association with each processing unit 16, and the front end thereof is disposed below the chamber 20 of each processing unit 16, and the other end is connected to the common exhaust path 81.
  • FIG. 19 is a diagram showing a schematic configuration of the processing unit 16 according to the third embodiment.
  • the same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals.
  • the lower exhaust path 82 is the lower part of the chamber 20, and the tip thereof is located adjacent to the column part 32.
  • a part of the SPM supplied from the processing fluid supply unit 40 becomes a mist, soars above the wafer W, and mixes with the atmosphere.
  • the atmosphere in which the SPM is mixed is guided to the lower side of the recovery cup 50 by the down flow of the FFU 21 and is discharged from the exhaust port 52.
  • a minute gap 83 exists between the collection cup 50 and the column part 32. Through this gap 83, the atmosphere in which SPM is mixed may leak from the collection cup 50 to the lower part of the collection cup 50. Similarly, the atmosphere in which SPM is mixed may leak from the inside of the chamber 20 to the lower portion of the chamber 20 through the minute gap 84 between the chamber 20 and the support column 32.
  • the passage of the atmosphere can be suppressed by providing a labyrinth structure.
  • leakage to the outside of the substrate processing system should be prevented as much as possible.
  • the lower exhaust passage 82 sucks the atmosphere finally leaking from the chamber 20 through the gap 84.
  • the atmosphere in which SPM is mixed does not leak outside the substrate processing system.
  • the atmosphere in which the SPM is mixed has been described.
  • the present invention is not limited to this.
  • the present invention is also applicable when it occurs in the chamber.

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Abstract

実施形態に係る基板処理装置は、貯留タンクと、基板処理部と、回収経路と、廃棄経路と、供給経路と、切替部と、切替制御部とを備える。回収経路は、基板処理部に供給された混合液を貯留タンクへ戻す。廃棄経路は、供給された混合液を貯留タンク以外の場所へ廃棄する。切替部は、供給された混合液の流入先を回収経路と廃棄経路との間で切り替える。切替制御部は、切替部を制御して、基板処理部による混合液の供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させ、第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、供給された混合液を回収経路へ流入させ、第2の時間が経過してから混合液の供給が終了するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させる。

Description

基板処理装置および基板処理方法
 開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
 従来、第1処理液と第2処理液とを混合した混合液を用いて、半導体ウェハやガラス基板等の基板を処理する基板処理装置が知られている。
 この種の基板処理装置では、第1処理液の消費量を抑えるために、第1処理液を貯留するタンクに使用済みの混合液を戻すことによって第1処理液を回収して再利用する場合がある。
 回収される混合液には第2処理液が含まれるため、上記回収および再利用を繰り返すことで、タンク内の第1処理液の濃度は徐々に低下することとなる。そこで、近年では、使用済みの混合液のうちの一部を回収して残りを廃棄し、廃棄した混合液と同量の第1処理液をタンクへ補充することで、第1処理液の濃度低下を抑制する手法が提案されている(特許文献1参照)。
特開2013-207207号公報
 しかしながら、使用された混合液を精度良く回収しないと、タンク内の第1処理液が所望の濃度とならないおそれがある。
 実施形態の一態様は、基板を処理するための第1処理液が所望の濃度となるよう混合液を精度よく回収することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することを目的とする。
 実施形態の一態様に係る基板処理装置は、貯留タンクと、基板処理部と、回収経路と、廃棄経路と、供給経路と、切替部と、切替制御部とを備える。貯留タンクは、第1処理液を貯留する。基板処理部は、貯留タンクから供給される第1処理液と、第2処理液との混合液を基板へ供給することにより基板を処理する。回収経路は、基板処理部に供給された混合液を貯留タンクへ戻す。廃棄経路は、供給された混合液を貯留タンク以外の場所へ廃棄する。供給経路は、第1処理液を貯留タンクに供給する。切替部は、供給された混合液の流入先を回収経路と廃棄経路との間で切り替える。切替制御部は、切替部を制御して、基板処理部による混合液の基板への供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させ、第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、供給された混合液を回収経路へ流入させ、第2の時間が経過してから混合液の供給が終了するまでの間、供給された混合液を廃棄経路へ流入させる。
 実施形態の一態様によれば、基板を処理するための第1処理液が所望の濃度となるよう混合液を精度よく回収することができる。
図1は、第1の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の概略構成を示す図である。 図2は、第1の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。 図3は、第1の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図4は、処理ユニットの概略構成を示す図である。 図5は、第1の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の具体的な構成例を示す図である。 図6は、第1の実施形態に係る処理ユニットが実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図7は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1~X3%とした場合における、貯留タンク内の硫酸の最終到達濃度を示すグラフである。 図8は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1~X3%とした場合における、ウェハ1枚当たりの硫酸の消費量を示すグラフである。 図9は、処理ユニットを用いて複数のウェハを連続して処理した場合における、貯留タンク内の硫酸の濃度および貯留タンク内の液量の時間変化を示すグラフである。 図10は、回収処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図11は、補充処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図12は、貯留タンクの構成例を示す図である。 図13は、貯留タンクの模式平断面図である。 図14は、貯留タンクの模式側断面図である。 図15は、循環温度調整処理を行わない場合における、SPMの温度および貯留タンク内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。 図16は、循環温度調整処理を行った場合における、SPMの温度および貯留タンク内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。 図17は、第2の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成例を示す図である。 図18は、第3の実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。 図19は、第3の実施形態に係る処理ユニットの概略構成を示す図である。
 以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
(第1の実施形態)
 図1~図11を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の第1の実施形態について説明する。
<1.基板処理方法>
 図1は、第1の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の概略構成を示す図である。また、図2は、第1の実施形態に係る基板処理方法の一例を示す図である。
 図1に示すように、第1の実施形態に係る基板処理システム1は、第1処理液と第2処理液との混合液を用いて基板を処理する。また、基板処理システム1は、使用した混合液を回収して再利用する。具体的には、基板処理システム1は、貯留タンク102と、処理ユニット16と、回収経路114と、廃棄経路115と、供給経路170と、切替部80と、制御部18とを備える。
 貯留タンク102は、第1処理液を貯留する。処理ユニット16は、貯留タンク102から供給される第1処理液と、貯留タンク102以外の場所から供給される第2処理液との混合液を用いて基板を処理する。
 回収経路114は、処理ユニット16で使用された混合液(使用済み混合液)を貯留タンク102へ戻す。廃棄経路115は、使用済み混合液を貯留タンク102以外の場所へ排出する。供給経路170は、第1処理液を貯留タンク102に補充する。
 切替部80は、使用済み混合液の流入先を回収経路114から廃棄経路115へ又は廃棄経路115から回収経路114へ切り替える。なお、切替部80は、制御部18によって制御される。
 上記のように構成された基板処理システム1は、使用済み混合液を回収経路114経由で貯留タンク102へ戻すことにより第1処理液を回収し、回収した第1処理液を再利用することで、第1処理液の消費量を抑えることとしている。
 また、回収される混合液には第2処理液が含まれるため、上記回収および再利用を繰り返すことで、貯留タンク102内の第1処理液の濃度は徐々に低下することとなる。そこで、基板処理システム1では、使用済み混合液のうち一部を回収して残りを廃棄し、貯留タンク102に貯留される第1処理液よりも相対的に高濃度の第1処理液を供給経路170経由で貯留タンク102へ補充することで、貯留タンク102内の第1処理液の濃度低下を抑制している。
 ここで、貯留タンク102内の第1処理液が所望の濃度となるよう安定させるためには、使用済み混合液の実際の回収率が、予め決定した回収率とできるだけ一致していることが望ましい。ここで、処理ユニット16による混合液を用いた処理の開始直後や終了直前は、例えばバルブの開閉動作に起因するタイムラグ等により、混合液の濃度(すなわち、第1処理液および第2処理液の混合比)や流量が安定しておらず、所望の濃度や流量となっていないおそれがある。
 したがって、仮にこのような期間において使用済み混合液の回収を行うこととすると、例えば、貯留タンク102内の第1処理液の濃度が、基板を処理するのに必要な最低濃度を下回るおそれがある。この場合、貯留タンク102内の第1処理液の濃度を回復させるためには、例えば、供給経路170から第1処理液を追加で補充する必要がある。また、例えば、貯留タンク102内の液量が増え過ぎたり、減り過ぎたりするおそれもある。この場合、超過分を廃棄したり、不足分を補充したりすることによって、第1処理液を余分に消費してしまうこととなる。
 そこで、第1の実施形態に係る基板処理システム1では、濃度や流量が安定しない開始後の所定期間および終了前の所定期間を除いた期間において、使用済み混合液の回収を行うこととした。
 具体的には、図2に示すように、処理ユニット16による処理が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、使用済み混合液を廃棄経路115へ流入させ、第1の時間が経過してから第2の時間が経過するまでの間、使用済み混合液を回収経路114へ流入させ、第2の時間が経過してから処理ユニット16による処理が終了するまでの間、使用済み混合液を廃棄経路115へ流入させることとした。
 これにより、安定した濃度および流量で使用済み混合液を精度よく回収することができるため、使用済み混合液の実際の回収率を予め決定した回収率と可及的に一致させることができる。したがって、第1の実施形態に係る基板処理システム1によれば、貯留タンク102内の第1処理液を所望の濃度とすることができる。
<2.基板処理システム>
 次に、第1の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成について図3を参照して説明する。図3は、第1の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸およびZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向き方向とする。
 図3に示すように、基板処理システム1は、搬入出ステーション2と、処理ステーション3とを備える。搬入出ステーション2と処理ステーション3とは隣接して設けられる。
 搬入出ステーション2は、キャリア載置部11と、搬送部12とを備える。キャリア載置部11には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ(以下ウェハW)を水平状態で収容する複数のキャリアCが載置される。
 搬送部12は、キャリア載置部11に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置13と、受渡部14とを備える。基板搬送装置13は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置13は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアCと受渡部14との間でウェハWの搬送を行う。
 処理ステーション3は、搬送部12に隣接して設けられる。処理ステーション3は、搬送部15と、複数の処理ユニット16とを備える。複数の処理ユニット16は、搬送部15の両側に並べて設けられる。
 搬送部15は、内部に基板搬送装置17を備える。基板搬送装置17は、ウェハWを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置17は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部14と処理ユニット16との間でウェハWの搬送を行う。
 処理ユニット16は、基板搬送装置17によって搬送されるウェハWに対して所定の基板処理を行う。
 また、基板処理システム1は、制御装置4を備える。制御装置4は、たとえばコンピュータであり、制御部18と記憶部19とを備える。記憶部19には、基板処理システム1において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部18は、記憶部19に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム1の動作を制御する。
 なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置4の記憶部19にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルディスク(MO)、メモリカードなどがある。
 上記のように構成された基板処理システム1では、まず、搬入出ステーション2の基板搬送装置13が、キャリア載置部11に載置されたキャリアCからウェハWを取り出し、取り出したウェハWを受渡部14に載置する。受渡部14に載置されたウェハWは、処理ステーション3の基板搬送装置17によって受渡部14から取り出されて、処理ユニット16へ搬入される。
 処理ユニット16へ搬入されたウェハWは、処理ユニット16によって処理された後、基板搬送装置17によって処理ユニット16から搬出されて、受渡部14に載置される。そして、受渡部14に載置された処理済のウェハWは、基板搬送装置13によってキャリア載置部11のキャリアCへ戻される。
 なお、制御装置4の制御部18は、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、入出力ポートなどを有するマイクロコンピュータや各種の回路を含む。かかるマイクロコンピュータのCPUは、ROMに記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、後述する制御を実現する。また、記憶部19は、たとえば、RAM、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現される。
<3.処理ユニット>
 次に、処理ユニット16の概略構成について図4を参照して説明する。図4は、処理ユニット16の概略構成を示す図である。図4に示すように、処理ユニット16は、チャンバ20と、基板保持機構30と、処理流体供給部40と、回収カップ50とを備える。
 チャンバ20は、基板保持機構30と処理流体供給部40と回収カップ50とを収容する。チャンバ20の天井部には、FFU(Fan Filter Unit)21が設けられる。FFU21は、チャンバ20内にダウンフローを形成する。
 基板保持機構30は、保持部31と、支柱部32と、駆動部33とを備える。保持部31は、ウェハWを水平に保持する。支柱部32は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部33によって回転可能に支持され、先端部において保持部31を水平に支持する。駆動部33は、支柱部32を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構30は、駆動部33を用いて支柱部32を回転させることによって支柱部32に支持された保持部31を回転させ、これにより、保持部31に保持されたウェハWを回転させる。
 処理流体供給部40は、ウェハWに対して処理流体を供給する。処理流体供給部40は、処理流体供給源70に接続される。
 回収カップ50は、保持部31を取り囲むように配置され、保持部31の回転によってウェハWから飛散する処理液を捕集する。回収カップ50の底部には、排液口51が形成されており、回収カップ50によって捕集された処理液は、かかる排液口51から処理ユニット16の外部へ排出される。また、回収カップ50の底部には、FFU21から供給される気体を処理ユニット16の外部へ排出する排気口52が形成される。
<4.処理液供給系の具体的な構成例>
 次に、第1の実施形態に係る基板処理システム1における処理液供給系の具体的な構成例について図5を参照して説明する。図5は、第1の実施形態に係る基板処理システム1における処理液供給系の具体的な構成例を示す図である。
 以下では、第1処理液として硫酸を使用し、第2処理液として過酸化水素水を使用して、これらの混合液であるSPM(Sulfuric acid Hydrogen Peroxide Mixture)をウェハWに供給する場合における処理液供給系の構成例について説明する。
<4-1.処理流体供給源>
 図5に示すように、処理流体供給源70は、硫酸の供給系として、硫酸を貯留する貯留タンク102と、貯留タンク102から出て貯留タンク102に戻る循環経路104と、循環経路104から分岐して各処理ユニット16に接続される複数の分岐経路112とを有している。
 貯留タンク102には、液面センサS1が設けられる。液面センサS1は、たとえば貯留タンク102の側方に配置され、貯留タンク102に貯留された硫酸の液面を検知する。具体的には、液面センサS1は、貯留タンク102内における下限液面を検知するためのセンサである。液面センサS1による検知結果は、制御部18へ出力される。
 循環経路104には、上流側から順に、ポンプ106、フィルタ108、ヒータ109および濃度計110が設けられる。ポンプ106は、貯留タンク102から出て循環経路104を通り貯留タンク102に戻る循環流を形成する。フィルタ108は、硫酸に含まれるパーティクル等の汚染物質を除去する。ヒータ109は、制御部18によって制御され、循環経路104を循環する硫酸を設定された温度に加熱する。濃度計110は、循環経路104を循環する硫酸の濃度を検出して、検出結果を制御部18へ出力する。
 循環経路104における濃度計110よりも下流側には、複数の分岐経路112が接続される。各分岐経路112は、各処理ユニット16の後述する混合部45に接続され、循環経路104を流れる硫酸を各混合部45に供給する。各分岐経路112には、バルブ113が設けられる。
 また、処理流体供給源70は、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給経路160と、バルブ161と、過酸化水素水供給源162とを備える。過酸化水素水供給経路160の一端は、バルブ161を介して過酸化水素水供給源162に接続され、他端は処理ユニット16の後述する混合部45に接続される。処理流体供給源70は、過酸化水素水供給源162から供給される過酸化水素水を過酸化水素水供給経路160を介して処理ユニット16の混合部45へ供給する。
 また、処理流体供給源70は、供給経路170と、バルブ171と、硫酸供給源172とを備える。供給経路170の一端は、バルブ171を介して硫酸供給源172に接続され、他端は貯留タンク102に接続される。硫酸供給源172は、硫酸を供給する。処理流体供給源70は、硫酸供給源172から供給される硫酸を供給経路170を介して貯留タンク102へ供給する。
 なお、ここでは、図示を省略するが、処理流体供給源70は、処理ユニット16に対してリンス液を供給するためのリンス液供給経路を備える。リンス液としては、例えば、DIW(純水)を用いることができる。
<4-2.処理ユニット>
 処理ユニット16は、混合部45を備える。混合部45は、分岐経路112から供給される硫酸と、過酸化水素水供給経路160から供給される過酸化水素水とを混合して混合液であるSPMを生成し、生成したSPMを処理流体供給部40(図4参照)へ供給する。なお、混合部45は、処理流体供給部40に一体的に組み込まれていてもよい。
 また、各処理ユニット16の排液口51は、分岐経路53を介して排出経路54に接続される。各処理ユニット16において使用されたSPMは、排液口51から分岐経路53を介して排出経路54へ排出される。
 なお、ここでは、SPMの供給とリンス液の供給とを処理流体供給部40を用いて行うこととするが、処理ユニット16は、リンス液を供給するための処理流体供給部を別途備えていてもよい。
<4-3.切替部、回収経路および廃棄経路>
 基板処理システム1は、切替部80と、回収経路114と、廃棄経路115とをさらに備える。切替部80は、排出経路54、回収経路114および廃棄経路115に接続されており、制御部18の制御に従って、排出経路54を流れる使用済みSPMの流入先を回収経路114と廃棄経路115との間で切り替える。
 回収経路114は、一端が切替部80に接続され、他端が貯留タンク102に接続される。回収経路114には、上流側から順に、回収タンク116と、ポンプ117と、フィルタ118とが設けられる。回収タンク116は、使用済みSPMを一時的に貯留する。ポンプ117は、回収タンク116に貯留された使用済みSPMを貯留タンク102へ送る流れを形成する。フィルタ118は、使用済みSPMに含まれるパーティクル等の汚染物質を除去する。
 廃棄経路115は、切替部80に接続され、排出経路54から切替部80を介して流入する使用済みSPMを基板処理システム1の外部へ排出する。
<5.基板処理の内容>
 次に、本実施形態に係る処理ユニット16が実行する基板処理の内容について図6を参照して説明する。図6は、第1の実施形態に係る処理ユニット16が実行する基板処理の手順の一例を示すフローチャートである。図6に示す各処理手順は、制御部18の制御に従って実行される。
 まず、処理ユニット16では、ウェハWの搬入処理が行われる(ステップS101)。具体的には、基板搬送装置17(図3参照)によって処理ユニット16のチャンバ20(図4参照)内にウェハWが搬入されて保持部31に保持される。その後、処理ユニット16は、保持部31を所定の回転速度(たとえば、50rpm)で回転させる。
 つづいて、処理ユニット16では、SPM供給処理が行われる(ステップS102)。SPM供給処理では、バルブ113およびバルブ161が所定時間(たとえば、30秒間)開放されることによって、処理流体供給部40からウェハWの上面へSPMが供給される。ウェハWに供給されたSPMは、ウェハWの回転に伴う遠心力によってウェハWの表面に塗り広げられる。
 かかるSPM供給処理では、SPMに含まれるカロ酸の強い酸化力と、硫酸と過酸化水素水との反応熱とを利用し、例えば、ウェハWの上面に形成されたレジストを除去する。
 なお、硫酸および過酸化水素水の流量は、硫酸および過酸化水素水の混合比に従って決定される。SPMに占める硫酸の比率は過酸化水素水よりも高いため、硫酸の流量は、過酸化水素水よりも多い流量に設定される。
 ステップS102のSPM供給処理を終えると、処理ユニット16では、リンス処理が行われる(ステップS103)。かかるリンス処理では、処理流体供給部40からウェハWの上面へリンス液(例えば、DIW)が供給される。ウェハWに供給されたDIWは、ウェハWの回転に伴う遠心力によってウェハWの表面に塗り広げられる。これにより、ウェハWに残存するSPMがDIWによって洗い流される。
 つづいて、処理ユニット16では、乾燥処理が行われる(ステップS104)。かかる乾燥処理では、ウェハWを所定の回転速度(たとえば、1000rpm)で所定時間回転させる。これにより、ウェハWに残存するDIWが振り切られて、ウェハWが乾燥する。その後、ウェハWの回転が停止する。
 そして、処理ユニット16では、搬出処理が行われる(ステップS105)。搬出処理では、保持部31に保持されたウェハWが基板搬送装置17へ渡される。かかる搬出処理が完了すると、1枚のウェハWについての基板処理が完了する。
<6.回収率の決定手法>
 次に、使用済みSPMの回収率の決定手法について図7~図9を参照して説明する。図7は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1~X3%とした場合における、貯留タンク102内の硫酸の最終到達濃度を示すグラフである。図8は、使用済みSPMの回収率をそれぞれX1~X3%とした場合における、ウェハW1枚当たりの硫酸の消費量を示すグラフである。図9は、処理ユニット16を用いて複数のウェハWを連続して処理した場合における、貯留タンク102内の硫酸の濃度および貯留タンク102内の液量の時間変化を示すグラフである。
 ここで、図7には、貯留タンク102内の硫酸の初期濃度(過酸化水素水によって希釈される前の濃度)と同一の濃度の硫酸であって、貯留タンク102内の液の減少量(貯留タンク102から処理ユニット16へ供給される液量から貯留タンク102へ戻ってくる液量を差し引いた量)と同一の量の硫酸を供給経路170から補充する場合における、貯留タンク102内の硫酸の最終到達濃度を示している。また、最終到達濃度とは、使用済みSPMの回収および硫酸の補充を行いつつ、複数のウェハWを連続して処理した場合における貯留タンク102内の硫酸の濃度の収束値である。
 使用済みSPMの回収率は、SPMを用いた処理に必要な硫酸の濃度の下限値として設定された濃度下限値Cminに基づいて決定される。
 濃度下限値Cminは、例えば、所望のレジスト除去性能を発揮するために必要なSPMの温度を下回らないようにするための硫酸の濃度の下限値である。SPMの温度は、ヒータ109による硫酸の加熱温度と、硫酸と過酸化水素水との反応により生じる反応熱とによって決定されるが、硫酸の濃度が低下すると、上記反応熱が低くなり、SPMの温度が、所望のレジスト除去性能を発揮するために必要な温度を下回るおそれがある。
 硫酸の濃度低下は、回収された使用済みSPMに含まれる過酸化水素水が貯留タンク102内に流入することにより、貯留タンク102内の硫酸が希釈されることで生じる。このため、使用済みSPMの回収率を上げ過ぎると、貯留タンク102内に流入する過酸化水素水の量が増えて硫酸の濃度低下が激しくなる結果、図7に示すように、硫酸の最終到達濃度が濃度下限値Cminを下回ることとなる。
 かかる場合において硫酸の濃度を回復させるためには、例えば、貯留タンク102内の液を新たな硫酸と交換する必要がある。このような液交換を行うことで、図8に示すように、ウェハW1枚当たりの硫酸の消費量は増加することとなる。
 したがって、硫酸の消費量を可及的に低減するためには、使用済みSPMの回収率が、貯留タンク102に貯留された硫酸の濃度が濃度下限値Cminに維持される回収率X1%に決定されることが望ましい。
 かかる回収率X1%に従って使用済みSPMの回収を行うことにより、図9において実線で示すように、タンク内濃度を濃度下限値Cminに維持することができる。したがって、液交換によって硫酸を余計に消費することがないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
 また、貯留タンク102内の硫酸の初期濃度と同一の濃度の硫酸であって、貯留タンク102内の液の減少量と同一の量の硫酸を供給経路170から補充するようにすることで、図9において一点鎖線で示すように、貯留タンク102内の液量を一定量に維持することができる。したがって、増加分を破棄したり、不足分を補充したりする必要がないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
 なお、貯留タンク102に貯留される硫酸の初期濃度を96wt%、硫酸と過酸化水素水との混合比を6:1、硫酸の濃度下限値Cminを86wt%とした場合、使用済みSPMの回収率X1は、53%に決定される。
<7.回収処理>
 次に、使用済みSPMの回収処理の内容について図10を参照して説明する。図10は、回収処理の手順の一例を示すフローチャートである。図10には、SPM供給処理の開始時において、排出経路54と廃棄経路115とが連通している場合の回収処理の手順を示している。なお、図10に示す各処理手順は、制御部18によって制御される。
 図10に示すように、制御部18は、処理ユニット16によるSPM供給処理(図6参照)が開始されてから第1の時間が経過したか否かを判定する(ステップS201)。ここで、第1の時間は、バルブ113,161が開いてから硫酸および過酸化水素水の流量が安定するまでの時間よりも長い時間に設定される。
 なお、本実施形態では、バルブ113と161の両方が開いた状態になる時刻をSPM供給処理の開始時刻としたが、SPM供給処理の開始時刻の定義は、これに限定されるものではない。例えば、制御部18がバルブ113,161に開放の指示信号を送る時刻や、ウェハWにSPMが着液する時刻等、他の定義を行っても良い。
 制御部18は、第1の時間が経過するまでステップS201の判定処理を繰り返す(ステップS201,No)。このとき、排出経路54は、廃棄経路115と連通しているため、使用済みSPMは、廃棄経路115から外部へ廃棄される。
 つづいて、ステップS201において第1の時間が経過したと判定した場合(ステップS201,Yes)、制御部18は、切替部80を制御して、使用済みSPMの流入先を廃棄経路115から回収経路114へ切り替える(ステップS202)。これにより、使用済みSPMは、排出経路54から回収経路114へ流入して貯留タンク102へ戻される。
 つづいて、制御部18は、第1の時間が経過してから第2の時間が経過したか否かを判定する(ステップS203)。第2の時間は、使用済みSPMの回収率が予め決定された使用済みSPMの回収率X1となる時間に設定される。制御部18は、第2の時間が経過するまでステップS202の判定処理を繰り返す(ステップS203,No)。
 つづいて、ステップS203において第2の時間が経過したと判定した場合(ステップS203,Yes)、制御部18は、使用済みSPMの流入先を回収経路114から廃棄経路115へ切り替える(ステップS204)。これにより、使用済みSPMは、廃棄経路115から外部へ廃棄される。
 このように、第1の実施形態に係る基板処理システム1では、SPM供給処理の開始後の所定期間および終了前の所定期間を除いた期間において、予め決定された回収率で、使用済みSPMを回収することとした。これにより、安定した濃度および流量で使用済みSPMを回収することができるため、使用済みSPMの実際の回収率を予め決定した回収率と可及的に一致させることができる。したがって、第1の実施形態に係る基板処理システム1によれば、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
 なお、SPM供給処理の開始時において、排出経路54と回収経路114とが連通している場合、制御部18は、SPM供給処理が開始される前に、使用済みSPMの流入先を回収経路114から廃棄経路115へ切り替える処理を行えばよい。
<8.補充処理>
 次に、硫酸の補充処理の内容について図11を参照して説明する。図11は、補充処理の手順の一例を示すフローチャートである。なお、図11に示す各処理手順は、制御部18によって制御される。
 図11に示すように、制御部18は、貯留タンク102内の液量が閾値を下回ったか否かを判定する(ステップS301)。制御部18は、例えば、液面センサS1によって、貯留タンク102内における下限液面が検知された場合には、貯留タンク102内の液量が閾値を下回ったと判定する。制御部18は、貯留タンク102内の液量が閾値を下回ったと判定するまでステップS301の処理を繰り返す(ステップS301,No)。
 なお、これに限らず、制御部18は、例えば、貯留タンク102内の液の重量や前回の補充からの経過時間などを、貯留タンク102内の液量に関する液量情報として取得し、かかる液量情報に基づいて上記判定を行ってもよい。
 ステップS301において、貯留タンク102内の液量が閾値を下回ったと判定した場合(ステップS301,Yes)、制御部18は、予め決定された量の硫酸を供給経路170経由で貯留タンク102に補充し(ステップS302)、処理をステップS301へ戻す。
 ステップS302において、制御部18は、貯留タンク102に貯留される硫酸の初期濃度と同一の濃度、かつ、貯留タンク102内の液の減少量と同一の量の硫酸を貯留タンク102に補充する。これにより、貯留タンク102内の濃度および液量が一定に維持される。
<9.貯留タンクの構成例>
 次に、貯留タンク102の構成例について図12を参照して説明する。図12は、貯留タンク102の構成例を示す図である。
 図12に示すように、貯留タンク102の内部には、貯留タンク102内を上下に仕切る仕切部材130が設けられる。仕切部材130は、貯留タンク102の側壁との間に所定の隙間をあけて配置される。
 貯留タンク102は、貯留タンク102内の硫酸を取り出す回収経路114の取り出し口141を備える。かかる取り出し口141は、仕切部材130の下方に配置される。また、取り出し口141から取り出した硫酸を仕切部材130へ向けて吐出する循環経路104の戻し口142が、仕切部材130の上方に配置される。
 仕切部材130の上方に循環経路104の戻し口142を配置することで、仕切部材130の上方には、戻し口142から流出する硫酸の流れによって硫酸の対流が生じる。貯留タンク102内の硫酸はこの対流によって常に攪拌されるため、回収経路114から貯留タンク102内に使用済みSPMが供給された場合であっても、貯留タンク102内の硫酸の濃度を早期に安定させることができる。
 なお、循環経路104の戻し口142は、戻し口142から流出する硫酸の流れが仕切部材130に到達し且つ貯留タンク102内に硫酸の対流が形成される程度に仕切部材130に接近させて配置される。戻し口142の具体的な配置については、後述する。
 仕切部材130の上方で攪拌された硫酸は、仕切部材130と貯留タンク102の側壁との間の隙間を通って仕切部材130の下方へ移動して、仕切部材130の下方に配置された取り出し口141から循環経路104へ流入する。
 このように、第1の実施形態に係る基板処理システム1では、循環経路104の取り出し口141が仕切部材130の下方に配置されるため、回収経路114から供給された使用済みSPMが取り出し口141に直接流入することを防止することができる。
 次に、貯留タンク102の内部構成について図13および図14を参照して説明する。図13は、貯留タンク102の模式平断面図である。また、図14は、貯留タンク102の模式側断面図である。なお、図13では、図14に示す固定部材180を省略して示している。
 図13に示すように、貯留タンク102は、円筒形状を有する。貯留タンク102を円筒形状とすることで、角形のタンクと比較して貯留タンク102内に硫酸のよどみが生じにくくなるため、さらに硫酸を効率良く攪拌することができる。したがって、貯留タンク102内の硫酸の濃度が安定するまでの時間をさらに短縮することが可能である。
 なお、貯留タンク102内によどみを生じさせにくくするためには、貯留タンク102を平面視において真円形状とすることがより好ましいが、貯留タンク102は、平面視において楕円形状であってもよい。
 また、図13に示すように、循環経路104の戻し口142は、平面視において貯留タンク102の中央部に配置される。このように、対流の起点となる循環経路104の戻し口142を平面視における貯留タンク102の中央部に配置することで、硫酸の対流に偏りが生じにくくなる。したがって、硫酸の攪拌性を向上させることができる。
 また、図13に示すように、回収経路114の供給口119および供給経路170の供給口173は、平面視において循環経路104の戻し口142の近傍に配置される。このように、対流の起点となる貯留タンク102の中央部に回収経路114の供給口119および供給経路170の供給口173を配置することで、回収経路114から供給される使用済みSPMや供給経路170から供給される硫酸を対流に乗せやすくなる。したがって、貯留タンク102内の硫酸の濃度が安定するまでの時間をさらに短縮することが可能である。また、回収経路114から供給される使用済みSPMや供給経路170から供給される硫酸の流れによって対流が阻害されることを防止することもできる。
 なお、回収経路114および供給経路170と循環経路104を比較した場合、貯留タンク102に対して硫酸を常に供給し続ける循環経路104の方が、回収経路114および供給経路170よりも対流形成への寄与度は大きい。このため、対流形成への寄与度がより大きい循環経路104の戻し口142を貯留タンク102の中心により近い位置に配置することが好ましい。言い換えれば、循環経路104と比べて対流形成への寄与度が小さい回収経路114の供給口119および供給経路170の供給口173は、循環経路104の戻し口142よりも貯留タンク102の中心から離れた場所に配置されることが好ましい。
 図12に示すように、循環経路104の戻し口142、回収経路114の供給口119および供給経路170の供給口173は、液面センサS1よりも下方に、言い換えれば、貯留タンク102内における下限液面よりも下方に配置される。これにより、循環経路104の戻し口142、回収経路114の供給口119および供給経路170の供給口173は、貯留タンク102内における下限液面よりも下方に配置されるため、貯留タンク102内の硫酸に常に浸漬される。したがって、戻し口142、供給口119および供給口173から貯留タンク102に硫酸や使用済みSPMを供給する際に、貯留タンク102内の硫酸に気泡が混入して硫酸が泡立つことを防止することができる。また、気泡によって貯留タンク102内の対流が阻害されることを防止することもできる。
 貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間の隙間は、仕切部材130の全周にわたって形成される。これにより、貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間に硫酸のよどみを生じにくくすることができる。
 貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間には、仕切部材130の全周にわたって大きさが均等な隙間が設けられる。具体的には、仕切部材130は、平面視において貯留タンク102と同じ円形状を有しており、かかる仕切部材130を貯留タンク102の中央に配置することで、貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間の隙間を仕切部材130の全周にわたって均等にすることができる。このように、貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間の隙間を仕切部材130の全周にわたって均等にすることで、貯留タンク102内に硫酸のよどみを生じさせにくくすることができる。言い換えれば、貯留タンク102内の硫酸をより均一に攪拌することができる。
 貯留タンク102の側壁121と仕切部材130との間の隙間の開口面積D1は、図14に示すように、循環経路104の取り出し口141の開口面積D2以上である。また、貯留タンク102の底面122と仕切部材130との間の隙間の開口面積D3も、循環経路104の取り出し口141の開口面積D2以上である。これにより、仕切部材130による圧力損失の増加を極力抑えることができる。
 仕切部材130は、固定部材180によって貯留タンク102の底面122から離隔した状態で固定される。したがって、固定部材180を変更することにより、貯留タンク102の底面122と仕切部材130との間の隙間の開口面積D3を容易に調節することが可能である。
 仕切部材130は、図14に示すように、傘型の形状を有している。具体的には、仕切部材130の上面131は、中央部から周縁部に向かうにつれて高さが低くなる形状を有する。これにより、たとえば、貯留タンク102内の全ての硫酸を戻し口142から外部へ排出する場合に、仕切部材130の上面131に硫酸が残存することを抑制することができる。
 なお、貯留タンク102の底面122は、中央部に向かって下り勾配となっており、循環経路104の取り出し口141は、底面122の中央部に配置されている。したがって、貯留タンク102内の硫酸を効率良く取り出し口141へ流入させることが可能である。
 また、仕切部材130は、中央部に貫通孔133を備える。かかる貫通孔133は、空気抜き用の孔であり、空の貯留タンク102に硫酸を供給する場合に、仕切部材130の下面132に溜まった空気を抜くことができる。
 なお、貫通孔133は、循環経路104の取り出し口141よりも小径に形成される。具体的には、貫通孔133の開口面積D4は、取り出し口141の開口面積D2よりも小さく形成される。したがって、循環経路104の戻し口142や供給経路170の供給口173から供給される硫酸あるいは回収経路114の供給口119から供給される使用済みSPMが貫通孔133を通って循環経路104の取り出し口141に直接流入することを抑制することができる。
 また、仕切部材130の下面132は、中央部から周縁部に向かうにつれて高さが低くなる形状を有する。これにより、仕切部材130の下面132に溜まった空気を仕切部材130の中央部に集めて貫通孔133から効率的に抜くことができる。
<10.循環温度調整処理>
 ところで、基板処理システム1では、SPMの温度が一定に保たれるように、ヒータ109を制御して循環経路104を循環する硫酸の温度を調整する循環温度調整処理を行ってもよい。
 図15は、循環温度調整処理を行わない場合における、SPMの温度および貯留タンク102内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。また、図16は、循環温度調整処理を行った場合における、SPMの温度および貯留タンク102内の硫酸の濃度の時間変化を示すグラフである。
 図15に示すように、循環経路104を循環する硫酸の温度(循環温度)が一定となるようにヒータ109を制御した場合、貯留タンク102内の硫酸の濃度低下によって硫酸と過酸化水素水との反応熱が低下した分だけ、SPMの温度が低下することとなる。
 そこで、制御部18は、図16に示すように、SPMの温度が一定となるようにヒータ109を制御するようにしてもよい。言い換えれば、制御部18は、貯留タンク102内の硫酸の濃度が低くなるほど循環温度が高くなるように、ヒータ109を制御するようにしてもよい。これにより、硫酸の濃度低下に伴うSPM処理の性能低下を抑えることができる。
 具体的には、制御部18は、濃度計110によって検出された硫酸の濃度を濃度情報とし、かかる濃度情報に応じてヒータ109による硫酸の加熱温度を調整する。
 なお、濃度情報は、上記の例に限定されるものではない。例えば、制御部18は、SPMを用いたウェハWの処理枚数を濃度情報として記憶部19に記憶し、かかる濃度情報を用いてヒータ109による硫酸の加熱温度を調整してもよい。
 また、制御部18は、貯留タンク102に貯留された液の比重を濃度情報として用いてヒータ109による硫酸の加熱温度を調整してもよい。かかる場合、基板処理システム1は、濃度情報取得部として、比重計を備えていればよい。比重計は、例えば、循環経路104に設けることができる。
 その他、制御部18は、例えば、貯留タンク102内の液の水頭圧を濃度情報として用いてもよい。かかる場合、基板処理システム1は、濃度情報取得部として、例えば圧力計を備えていればよい。また、制御部18は、ヒータ109の消費電力量を濃度情報として用いてもよい。かかる場合、基板処理システム1は、濃度情報取得部として、例えば電力計を備えていればよい。
 上述してきたように、第1の実施形態に係る基板処理システム1(基板処理装置の一例)は、貯留タンク102と、処理ユニット16(基板処理部の一例)と、回収経路114と、廃棄経路115と、供給経路170と、切替部80と、制御部18(切替制御部の一例)とを備える。貯留タンク102は、硫酸(第1処理液)を貯留する。処理ユニット16は、貯留タンク102から供給される硫酸と、過酸化水素水(第2処理液の一例)とのSPMを用いてウェハW(基板の一例)を処理する。回収経路114は、処理ユニット16で使用されたSPMを貯留タンク102へ戻す。廃棄経路115は、使用されたSPMを貯留タンク102以外の場所へ廃棄する。供給経路170は、貯留タンク102に貯留される硫酸の濃度よりも相対的に高濃度の硫酸を貯留タンク102に補充する。切替部80は、使用されたSPMの流入先を回収経路114と廃棄経路115との間で切り替える。制御部18は、予め決定された回収率に基づき切替部80を制御して、処理ユニット16によるSPMを用いた処理が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、使用されたSPMを廃棄経路115へ流入させ、第1の時間が経過してから第2の時間が経過するまでの間、使用されたSPMを回収経路114へ流入させ、第2の時間が経過してからSPMを用いた処理が終了するまでの間、使用されたSPMを廃棄経路115へ流入させる。
 したがって、第1の実施形態に係る基板処理システム1によれば、ウェハWを処理するための硫酸が所望の濃度となるようSPMを精度よく回収することができる。
 また、回収率は、貯留タンク102に貯留された硫酸の濃度が、SPMを用いた処理に必要な硫酸の濃度の下限値として設定された濃度下限値Cminに維持される回収率である。これにより、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
 また、第1の実施形態に係る基板処理システム1は、循環経路104と、分岐経路112と、仕切部材130とを備える。循環経路104は、貯留タンク102に貯留された硫酸を取り出して貯留タンク102へ戻す。分岐経路112は、循環経路104に接続され、循環経路104を流れる硫酸を処理ユニット16へ供給する。仕切部材130は、貯留タンク102の側壁121との間に隙間をあけて配置され、貯留タンク102内を上下に仕切る。また、循環経路104は、貯留タンク102内の硫酸を取り出す取り出し口141が仕切部材130の下方に配置され、取り出し口141から取り出した硫酸を仕切部材130へ向けて吐出する戻し口142が仕切部材130の上方に配置される。これにより、回収経路114から貯留タンク102内に使用済みSPMが供給された場合であっても、貯留タンク102内の硫酸の濃度を早期に安定させることができる。
 また、第1の実施形態に係る基板処理システム1は、ヒータ109(加熱部の一例)と、濃度計110(濃度情報取得部の一例)と、制御部18(温度制御部の一例)とを備える。ヒータ109は、処理ユニット16へ供給される硫酸を加熱する。濃度計110は、処理ユニット16へ供給される硫酸の濃度情報を取得する。制御部18は、濃度計110によって取得された濃度情報に応じて、ヒータ109による硫酸の加熱温度を制御する。
 また、第1の実施形態に係る基板処理システム1は、制御部18(補充制御部の一例)を備える。制御部18は、貯留タンク102に貯留される硫酸の初期濃度と同一の濃度、かつ、貯留タンク102内の液の減少量と同一量の硫酸を供給経路170を介して貯留タンク102に補充する。これにより、増加分を破棄したり、不足分を補充したりする必要がないため、硫酸の消費量を可及的に低減することができる。
(第2の実施形態)
 次に、第2の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成について図17を参照して説明する。図17は、第2の実施形態に係る基板処理システムにおける処理液供給系の構成例を示す図である。なお、以下の説明では、既に説明した部分と同様の部分については、既に説明した部分と同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
 図17に示すように、第2の実施形態に係る基板処理システム1Aは、処理流体供給源70Aと、処理流体供給源70Bと、処理ユニット16Bとを備える。処理流体供給源70Aは、第1の実施形態に係る処理流体供給源70から供給経路170、バルブ171および硫酸供給源172を取り除いた構成と同様である。すなわち、第1の実施形態に係る処理流体供給源70と異なり、処理流体供給源70Aの貯留タンク102には、硫酸は補充されない。
 処理流体供給源70Bは、硫酸の供給系として、貯留タンク102Bと、循環経路104Bと、分岐経路112Bとを備える。これらは、第1の実施形態に係る処理流体供給源70が備える貯留タンク102、循環経路104、分岐経路112とそれぞれ同様である。
 貯留タンク102Bには、液面センサS1と同様の液面センサS2が設けられる。また、循環経路104Bには、上流側から順に、ポンプ106B、フィルタ108B、ヒータ109Bおよび濃度計110Bが設けられる。ポンプ106B、フィルタ108B、ヒータ109Bおよび濃度計110Bは、第1の実施形態に係るポンプ106、フィルタ108、ヒータ109および濃度計110と同様である。
 各分岐経路112Bは、各処理ユニット16Bの混合部45Bに接続され、循環経路104Bを流れる硫酸を各混合部45Bに供給する。各分岐経路112Bには、バルブ113Bが設けられる。
 また、処理流体供給源70Bは、過酸化水素水の供給系として、過酸化水素水供給経路160Bと、バルブ161Bと、過酸化水素水供給源162Bとを備える。過酸化水素水供給経路160Bの一端は、バルブ161Bを介して過酸化水素水供給源162Bに接続され、他端は処理ユニット16Bの混合部45Bに接続される。
 また、処理流体供給源70Bは、供給経路170Bと、バルブ171Bと、硫酸供給源172Bとを備える。供給経路170Bの一端は、バルブ171Bを介して硫酸供給源172Bに接続され、他端は貯留タンク102Bに接続される。硫酸供給源172Bは、貯留タンク102Bに貯留される硫酸よりも高濃度の硫酸を供給する。
 処理ユニット16Bは、混合部45Bを備える。混合部45Bは、分岐経路112Bから供給される高濃度の硫酸と、過酸化水素水供給経路160Bから供給される過酸化水素水とを混合して混合液であるSPMを生成し、生成したSPMを混合部45よりも上流側の流路へ供給する。なお、混合部45Bは、処理流体供給部40に一体的に組み込まれていてもよい。
 このように、第2の実施形態に係る基板処理システム1Aでは、循環経路104から供給される濃度低下した硫酸により生成されるSPMに加え、供給経路170Bから供給される高濃度の硫酸により生成されるSPMをウェハWへ吐出することとした。
 上述したように、循環経路104を流れる硫酸の濃度が低下すると、硫酸と過酸化水素水との反応により生じる反応熱が低下することとなる。これに対し、第2の実施形態に係る基板処理システム1Aは、かかる反応熱の低下を、高濃度の硫酸により生成されるSPMの反応熱によって補うことができる。したがって、第2の実施形態に係る基板処理システム1Aによれば、硫酸の濃度低下に伴うSPM処理の性能低下を抑えることができる。
(第3の実施形態)
 次に、第3の実施形態に係る基板処理システムの構成について図18及び図19を参照して説明する。図18は、第3の実施形態に係る基板処理システム1の概略構成を示す図である。なお、図3と同様の構成には同じ符号が付されている。
 新たに追加された共通排気路81は、各処理ユニット16で使用された薬液が混在する雰囲気を一括して収集して排気する。下部排気路82は、各処理ユニット16に対応づけて備えられており、それらの先端は各処理ユニット16のチャンバ20の下部に配置され、他端は共通排気路81に接続される。
 図19は、第3の実施形態に係る処理ユニット16の概略構成を示す図である。図4と同様の構成には同じ符号が付されている。下部排気路82は、チャンバ20の下部であって、その先端は支柱部32に隣接して位置する。
 処理流体供給部40から供給されたSPMの一部はミストとなってウェハWの上方に舞い上がり、雰囲気に混ざりこむ。SPMが混在する雰囲気は、FFU21のダウンフローによって回収カップ50の下方へと導かれ排気口52から排出される。
 回収カップ50において、支柱部32を回転させるため、回収カップ50と支柱部32との間には微小な隙間83が存在する。この隙間83を通じてSPMが混在する雰囲気が回収カップ50内から回収カップ50の下部へと漏れ出すことがある。同様に、チャンバ20と支柱部32との間の微小な隙間84を通じてSPMが混在する雰囲気がチャンバ20内からチャンバ20の下部へと漏れ出すことがある。
 例えばラビリンス構造を設ける等により雰囲気の通過を抑制することはできる。しかし、基板処理システムの外部への漏洩を極力防止すべきである。
 したがって、本実施形態では、下部排気路82が、隙間84を介して最終的にチャンバ20から漏れ出した雰囲気を吸引するようにした。このような構成にすることで、SPMが混在する雰囲気が基板処理システムの外部へ漏洩しなくなる。
 本実施形態では、SPMが混在する雰囲気について述べたが、これに限らず、例えば、III-V族ウェハWを洗浄処理する基板処理システムにおいて、アルシンガスや硫化水素ガスなどの薬品を含んだ雰囲気がチャンバ内に生じる場合においても適用可能である。
 さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
W ウェハ
1 基板処理システム
16 処理ユニット
18 制御部
80 切替部
102 貯留タンク
114 回収経路
115 廃棄経路
170 供給経路

Claims (12)

  1.  第1処理液を貯留する貯留タンクと、
     前記貯留タンクから供給される前記第1処理液と、第2処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
     前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
     前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
     前記第1処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
     前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、
     前記切替部を制御して、前記基板処理部による前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させ、前記第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路へ流入させ、前記第2の時間が経過してから前記混合液の供給が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路へ流入させる切替制御部と
     を備える、基板処理装置。
  2.  前記貯留タンクに貯留された前記第1処理液を取り出して前記貯留タンクへ戻す循環経路と、
     前記循環経路に接続され、前記循環経路を流れる前記第1処理液を前記基板処理部へ供給する分岐経路と、
     前記貯留タンクの側壁との間に隙間をあけて配置され、前記貯留タンク内を上下に仕切る仕切部材と
     を備え、
     前記循環経路は、
     前記貯留タンク内の第1処理液を取り出す取り出し口が前記仕切部材の下方に配置され、前記取り出し口から取り出した第1処理液を前記仕切部材へ向けて吐出する戻し口が前記仕切部材の上方に配置される、請求項1に記載の基板処理装置。
  3.  前記基板処理部へ供給される前記第1処理液を加熱する加熱部と、
     前記基板処理部へ供給される前記第1処理液の濃度情報を取得する濃度情報取得部と、
     前記濃度情報取得部によって取得された濃度情報に応じて、前記加熱部による前記第1処理液の加熱温度を制御する温度制御部と
     を備える、請求項1に記載の基板処理装置。
  4.  前記濃度情報取得部は、
     前記混合液を用いた前記基板の処理枚数を前記濃度情報として取得する、請求項3に記載の基板処理装置。
  5.  前記濃度情報取得部は、
     前記貯留タンクに貯留された液の比重を前記濃度情報として取得する、請求項3に記載の基板処理装置。
  6.  前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第1処理液の濃度以上の濃度を有する第1処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
     前記回収率は、
     前記貯留タンクに貯留された第1処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第1処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項1に記載の基板処理装置。
  7.  前記貯留タンクに貯留される第1処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第1処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充制御部
     を備える、請求項6に記載の基板処理装置。
  8.  前記第1処理液は、硫酸であり、
     前記第2処理液は、過酸化水素水である、請求項1に記載の基板処理装置。
  9.  第1処理液を貯留する貯留タンクと、
     前記貯留タンクから供給される前記第1処理液と、第2処理液との混合液を基板へ供給することにより前記基板を処理する基板処理部と、
     前記基板処理部に供給された混合液を前記貯留タンクへ戻す回収経路と、
     前記供給された混合液を前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する廃棄経路と、
     前記第1処理液を前記貯留タンクに供給する供給経路と、
     前記供給された混合液の流入先を前記回収経路と前記廃棄経路との間で切り替える切替部と、を備えた基板処理装置における基板処理方法であって、
     前記基板処理部を用いて前記混合液を前記基板へ供給する供給工程と、
     前記供給工程において前記混合液の前記基板への供給が開始されてから第1の時間が経過するまでの間、前記供給工程で供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄し、前記第1の時間の経過後であって予め決定された回収率に基づき決定される第2の時間が経過するまでの間、前記供給された混合液を前記回収経路を介して前記貯留タンクへ戻し、前記第2の時間が経過してから前記供給工程が終了するまでの間、前記供給された混合液を前記廃棄経路を介して前記貯留タンク以外の場所へ廃棄する回収工程と
     を含む、基板処理方法。
  10.  前記供給経路は、回収されて前記貯留タンクに貯留される前記第1処理液の濃度以上の濃度を有する第1処理液を前記貯留タンクに補充するものであり、
     前記回収率は、
     前記貯留タンクに貯留された第1処理液の濃度が、前記混合液を用いた処理に必要な前記第1処理液の濃度の下限値として設定された濃度下限値に維持される回収率である、請求項9に記載の基板処理方法。
  11.  前記貯留タンクに貯留される第1処理液の初期濃度と同一の濃度、かつ、前記貯留タンク内の液の減少量と同一量の前記第1処理液を前記供給経路を介して前記貯留タンクに補充する補充工程
     を含む、請求項10に記載の基板処理方法。
  12.  前記第1処理液は、硫酸であり、
     前記第2処理液は、過酸化水素水である、請求項9に記載の基板処理方法。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019176125A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP2019192864A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2020059280A1 (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2021181730A1 (ja) * 2020-03-10 2021-09-16 栗田工業株式会社 希薄薬液供給装置
JP2021174973A (ja) * 2020-04-30 2021-11-01 株式会社Screenホールディングス 基板処理用の処理液の交換方法および基板処理装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111326441B (zh) * 2018-12-17 2022-09-16 辛耘企业股份有限公司 基板处理设备及方法
TWI693655B (zh) * 2018-12-17 2020-05-11 辛耘企業股份有限公司 基板處理設備及方法
JP7189013B2 (ja) * 2018-12-28 2022-12-13 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置および基板処理装置の運転方法
JP7433135B2 (ja) * 2020-05-25 2024-02-19 東京エレクトロン株式会社 貯留装置および貯留方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258457A (ja) * 1996-03-18 1997-10-03 Fujitsu Ltd 薬液の回収方法および回収装置
JP2001332469A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Tokyo Electron Ltd 現像処理装置および現像処理方法
JP2010114210A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd 液処理方法、液処理装置、および記憶媒体
JP2013207207A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Tokyo Electron Ltd 基板液処理装置及び基板液処理方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SG92720A1 (en) * 1999-07-14 2002-11-19 Nisso Engineering Co Ltd Method and apparatus for etching silicon
KR100452921B1 (ko) * 2002-05-10 2004-10-14 한국디엔에스 주식회사 약액 공급 장치
WO2006038472A1 (ja) * 2004-10-06 2006-04-13 Ebara Corporation 基板処理装置及び基板処理方法
JP2009026881A (ja) * 2007-07-18 2009-02-05 Jsr Corp 液浸型露光用液体の再利用システム
JP5381388B2 (ja) * 2009-06-23 2014-01-08 東京エレクトロン株式会社 液処理装置
KR20120080595A (ko) * 2009-09-02 2012-07-17 노벨러스 시스템즈, 인코포레이티드 감소된 등방성 에칭제 물질 소비 및 폐기물 발생
JP2011166006A (ja) * 2010-02-12 2011-08-25 Sumitomo Precision Prod Co Ltd エッチング方法
JP2012195524A (ja) * 2011-03-18 2012-10-11 Kurita Water Ind Ltd 電子材料洗浄方法および洗浄装置
US20130260569A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Lam Research Ag Apparatus and method for liquid treatment of wafer-shaped articles
JP6324775B2 (ja) * 2014-03-17 2018-05-16 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理装置を用いた基板処理方法
JP6385714B2 (ja) * 2014-05-16 2018-09-05 東京エレクトロン株式会社 基板液処理装置、基板液処理装置の洗浄方法及び記憶媒体
JP6359925B2 (ja) * 2014-09-18 2018-07-18 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09258457A (ja) * 1996-03-18 1997-10-03 Fujitsu Ltd 薬液の回収方法および回収装置
JP2001332469A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Tokyo Electron Ltd 現像処理装置および現像処理方法
JP2010114210A (ja) * 2008-11-05 2010-05-20 Tokyo Electron Ltd 液処理方法、液処理装置、および記憶媒体
JP2013207207A (ja) * 2012-03-29 2013-10-07 Tokyo Electron Ltd 基板液処理装置及び基板液処理方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110364431A (zh) * 2018-03-26 2019-10-22 株式会社斯库林集团 基板处理方法及基板处理装置
JP2019176125A (ja) * 2018-03-26 2019-10-10 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
CN110364431B (zh) * 2018-03-26 2023-08-18 株式会社斯库林集团 基板处理方法及基板处理装置
JP7181764B2 (ja) 2018-03-26 2022-12-01 株式会社Screenホールディングス 基板処理方法および基板処理装置
JP7160236B2 (ja) 2018-04-27 2022-10-25 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2019192864A (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2020059280A1 (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US11318504B2 (en) 2018-09-20 2022-05-03 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing device and substrate processing method
JP7220537B2 (ja) 2018-09-20 2023-02-10 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP2020047857A (ja) * 2018-09-20 2020-03-26 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
US11883858B2 (en) 2018-09-20 2024-01-30 SCREEN Holdings Co., Ltd. Substrate processing device and substrate processing method
JP2021144986A (ja) * 2020-03-10 2021-09-24 栗田工業株式会社 希薄薬液供給装置
WO2021181730A1 (ja) * 2020-03-10 2021-09-16 栗田工業株式会社 希薄薬液供給装置
JP2021174973A (ja) * 2020-04-30 2021-11-01 株式会社Screenホールディングス 基板処理用の処理液の交換方法および基板処理装置
JP7376424B2 (ja) 2020-04-30 2023-11-08 株式会社Screenホールディングス 基板処理用の処理液の交換方法および基板処理装置

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