基板处理装置以及基板处理方法与流程

文档序号:26010349发布日期:2021-07-23 21:30阅读:92来源:国知局
基板处理装置以及基板处理方法与流程

本发明涉及基板处理装置以及基板处理方法。特别是,涉及使基板浸渍于贮存在槽内的处理液而对基板进行处理的技术。作为处理对象的基板例如包括半导体基板、液晶显示装置以及有机el(electroluminescence:电致发光)显示装置等的fpd(flatpaneldisplay)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩膜用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板、印刷基板等。



背景技术:

在半导体装置的制造工序中由进行将半导体晶片浸渍于贮存在处理槽内的磷酸水溶液内,对形成于基板的表面的氮化硅膜进行蚀刻的、所谓湿蚀刻的情况。进行这种湿蚀刻的基板处理装置例如记载于专利文献1。

专利文献1的基板处理装置具备贮存供基板浸渍的磷酸水溶液的内槽、回收从内槽的上部溢出的磷酸水溶液的外槽、以及连接外槽和内槽的循环配管。在循环配管设有循环泵、加热器、以及过滤器。循环配管对从外槽抽出的磷酸水溶液进行加热以及过滤并返回至内槽。通过设有循环配管,将供基板浸渍的内槽的磷酸水溶液的温度保持为期望的温度,并且将通过蚀刻而析出的异物过滤。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:jp特开2013-021066号公报



技术实现要素:

然而,在现有技术的情况下,通过将磷酸水溶液返回至内槽,有可能在内槽中产生磷酸水溶液的流动的不均匀。像这样,若在内槽内产生不均匀的流动,则有可能在磷酸水溶液中,在磷酸浓度或者从基板熔析的硅的浓度产生偏差,由此,基板的蚀刻量可能会在面内不均。

于是,本发明的目的在于提供降低处理槽内的基板处理的面内偏差的技术。

为了解决上述课题,第1方面为处理基板的基板处理装置,其具备:在上部具有第1开口的有底筒状的内槽;设于所述内槽的外周部、且在上部具有第2开口的有底筒状的外槽;将所述内槽的内部与所述外槽的内部连接的第1配管;设于所述第1配管、且从所述外槽朝向所述内槽供送处理液的泵;设于所述第1配管、且对从所述第1配管通过的所述处理液进行加热加热器;将所述第1配管中的所述加热器与所述内槽之间的配管部以及所述外槽连接的第2配管;以及设于所述第2配管、且改变从所述第2配管通过的所述处理液的流量的第2配管用阀。

第2方面为第1方面的基板处理装置,所述第1配管的一端与所述内槽的底部连接。

第3方面为第1方面或者第2方面的基板处理装置,其还具备第1配管用阀,该第1配管用阀设在所述第1配管中的所述加热器与所述内槽之间,改变从所述第1配管通过的所述处理液的流量,所述第1配管用阀设在所述第1配管中的与所述第2配管相连的部分与所述内槽之间。

第4方面为第3方面的基板处理装置,其还具备控制部,该控制部与所述第1配管用阀以及所述第2配管用阀连接,对所述第1配管用阀以及所述第2配管用阀进行控制。

第5方面为第4方面的基板处理装置,所述控制部执行如下的处理:将所述第1配管用阀开放、且将所述第2配管用阀关闭的第1循环控制处理;以及将所述第1配管用阀以及所述第2配管用阀开放的第2循环控制处理。

第6方面为第3~第5的任一方面的基板处理装置,所述第1配管包括从所述第1配管中的所述加热器与所述第1配管用阀之间的分支部分支且与所述内槽相连的旁通配管,还具备旁通配管用阀,该旁通配管用阀设在所述旁通配管,改变从所述旁通配管通过的所述处理液的流量,所述第2配管连接在所述旁通配管中的所述分支部与所述旁通配管用阀之间。

第7方面为第1~第6的任一方面的基板处理装置,所述第2配管从所述第2开口通过而与所述外槽的内部连接。

第8方面为利用第1~第7的任一方面的基板处理装置处理基板的基板处理方法,该基板处理方法包括:a)工序,将基板浸渍于贮存在所述内槽内的所述处理液;b)工序,在所述工序a)中,将从所述第1配管通过的所述处理液返回至所述内槽,并且将从所述第1配管通过的所述处理液经由所述第2配管返回至所述外槽;以及c)工序,在所述工序b)中,对从所述第1配管通过的所述处理液进行加热。

发明效果

根据第1方面的基板处理装置,能够形成利用第1配管将从内槽溢出并向外槽移动的处理液返回至内槽的循环流。另外,通过开放第2配管用阀,能够从第1配管向第2配管移动处理液,返回至外槽。由此,由于能够减少返回至内槽的处理液的量,所以能够降低内槽中的处理液的流动。因此,能够减少基板处理中的面内偏差。

根据第2方面的基板处理装置,能够像内槽的底部返回处理液。由此,能够降低基于处理液循环的内槽中的处理液的流动。

根据第3方面的基板处理装置,能够通过第1配管用阀控制从第1配管向内槽流通处理液、以及从第1配管向第2配管流通处理液。

根据第4方面的基板处理装置,能够通过控制部控制第1配管用阀以及第2配管用阀的动作。

根据第5方面的基板处理装置,通过控制部执行第1循环控制处理,能够经由第1配管使处理液从外槽向内槽移动。另外,通过控制部执行第2循环控制处理,能够经由第1配管从外槽向内槽移动处理液,并且经由从第1配管以及第1配管分支并延伸的第2配管从外槽朝向外槽移动处理液。因此,能够减少从外槽向内槽移动处理液的量。

根据第6方面的基板处理装置,通过将第1配管用阀关闭、且将第2配管用阀以及旁通配管用阀开放,能够将向内槽返回的处理液的一部分向第2配管移动、并导入外槽。由此,能够减少流入内槽的处理液的量。

根据第7方面的基板处理装置,能够利用第2配管从外槽的上侧返回处理液。

根据第8方面的基板处理方法,能够形成利用第1配管将从内槽溢出并移动至外槽的处理液返回至内槽的循环流。另外,通过对第2配管用阀进行开放,能够从第1配管向第2配管移动处理液,返回至外槽。由此,由于能够减少返回至内槽的处理液的量,所以能够降低内槽中的处理液的流动。因此,能够降低基板处理中的面内偏差。

附图说明

图1是示出实施方式的基板液处理装置100的图。

图2是示意性示出蚀刻处理装置1的构成的图。

图3是用于说明蚀刻处理装置1中的蚀刻处理时的各要素的动作状况的时间图。

具体实施方式

以下,参照附图,说明本发明的实施方式。此外,在本实施方式中记载的构成要素只不过为例示的,并非意在将本发明的范围限定于这些构成要素。在附图中,为了易于理解,有时根据需要对各部分的尺寸或数量夸张或者简略地示出。

在本申请中,示出相对或者绝对的位置关系的表述(例如“在一方向上”、“沿一方向”、“平行”、“正交”、“中心”、“同心”、“同轴”等)只要没有特别限定,不仅严密地表示其位置关系,还表示在公差或可获得同等程度的功能的范围内角度或者距离相对变化了的状态。表示相等的状态的表述(例如“同一”、“相等”、“均质”等)只要没有特别限定,不仅表示定量且严密相等的状态,还表示存在公差或者可获得同等程度的功能的差异的状态。表示形状的表述(例如,“四边形状”或者“圆筒形状”等)只要没有特别限定,不仅在几何学上严密地表示其形状,还表示在可获得同等程度的效果的范围内例如具有凹凸或倒角等的形状。“具有”、“包含”、“具备”、“包括”或者“含有”一个构成要素这样的表述并非排除其他构成要素的存在的排他性表述。“~之上”只要没有特别限定,除了包括两个要素相接的情况以外,还包括两个要素分开的情况。

<实施方式>

图1是示出实施方式的基板液处理装置100(基板处理装置)的图。在图1中,为了说明各要素的位置关系而定义了xyz正交坐标系。x轴以及y轴与水平面平行,z轴与铅垂方向平行。另外,在图1中,将箭头的前端朝向的一方设为+(正)方向,将其相反方向设为-(负)方向。

基板液处理装置100具备载体搬入出部2、批次形成部3、批次载置部4、批次搬运部5、批次处理部6以及控制部7。载体搬入出部2进行以水平姿势(基板w的两主面与水平面平行的姿势)沿上下(z轴方向)排列并容置作为多张(例如25枚)硅晶片的基板w的载体9的搬入以及搬出。

在载体搬入出部2设有载体台10、载体搬运机构11、载体储备仓12、13、以及载体载置台14。在载体台10沿y轴方向载置有多个载体9。载体搬运机构11进行载体9的搬运。载体储备仓12、13临时容置一个载体9。在载体载置台14载置有载体9。载体储备仓12在利用批次处理部6处理成为产品的基板w之前临时容置基板w。载体储备仓13在利用批次处理部6处理成为产品的基板w之后临时保管基板w。

载体搬入出部2利用载体搬运机构11将从外部向载体台10搬入的载体9搬运至载体储备仓12或者载体载置台14。载体搬入出部2利用载体搬运机构11将载置于载体载置台14的载体9搬运至载体储备仓13或载体台10。搬运至载体台10的载体9被向外部搬出。

批次形成部3形成由组合容置于一个或者多个载体9的多个基板w并同时被进行处理的张数(例如,50张)的基板w构成的批次。批次形成部3在形成批次时,也可以使在各基板w的表面形成有图案的面彼此相互对置。另外,批次形成部3也可以在形成批次时,使各基板w的所有图案形成面均朝向一方。

在批次形成部3设有同时搬运多张基板w的基板搬运机构15。基板搬运机构15具有在基板w的搬运过程中将基板w的姿势从水平姿势向垂直姿势(基板w的两主面与铅垂面平行的姿势)变更以及从垂直姿势向水平姿势变更的机构。

批次形成部3使用基板搬运机构15从载置于载体载置台14的载体9将基板w搬运至批次载置部4,并将形成批次的基板w载置于批次载置部4。批次形成部3利用基板搬运机构15将载置于批次载置部4的批次向载置于载体载置台14的载体9搬运。基板搬运机构15作为用于支承多张基板w的基板支承部,而具备处理前(由批次搬运部5搬运之前)的支承基板w的第1基板支承部、以及处理后(由批次搬运部5搬运之后)的支承基板w的第2基板支承部。通过具备第1以及第2基板支承部,能够抑制从处理前的基板w脱落的颗粒等附着于处理后的基板w。

批次载置部4具备批次载置台16,该批次载置台16用于临时载置批次搬运部5在批次形成部3与批次处理部6之间搬运的批次。另外,在批次载置部4设有载置处理前(由批次搬运部5搬运之前)的批次的搬入侧批次载置台17、以及载置处理后(由批次搬运部5搬运之后)的批次的搬出侧批次载置台18。在载置台17、18分别以垂直姿势沿y轴方向排列载置有1个批次的多张基板w。

在批次载置部4,由批次形成部3形成的批次载置于搬入侧批次载置台17、该批次由批次搬运部5搬入至批次处理部6。在批次载置部4,从批次处理部6通过批次搬运部5搬出的批次载置于搬出侧批次载置台18,该批次被搬运至批次形成部3。

批次搬运部5在批次载置部4以及批次处理部6之间、或者在批次处理部6的内部进行批次的搬运。在批次搬运部5设有进行批次的搬运的批次搬运机构19。批次搬运机构19包括沿批次载置部4和批次处理部6配置的轨20、一边保持多张基板w一边沿轨20移动的移动体21、以及使移动体21移动的马达。在移动体21设有以垂直姿势保持前后排列的多张基板w的基板保持体22。移动体21具有包括使基板保持体22沿y轴方向进退的马达等在内的机构。

批次处理部6将以垂直姿势沿y轴方向排列的多张基板w作为1个批次,进行蚀刻、洗净以及干燥等的处理。在批次处理部6,沿趋向+x方向的顺序配置有干燥处理装置23、基板保持体洗净处理装置24、洗净处理装置25、以及多个(在本例中为两个)蚀刻处理装置1。

干燥处理装置23具有处理槽27、以及自由升降地设于处理槽27的基板升降机构28。向处理槽27供给干燥用的处理气体(异丙醇(ipa)等)。在基板升降机构28以垂直姿势沿前后排列保持有1个批次的多张基板w。干燥处理装置23利用基板升降机构28从批次搬运机构19的基板保持体22接受批次,利用基板升降机构28使该批次升降,由此利用供给至处理槽27的干燥用的处理气体进行基板w的干燥处理。另外,干燥处理装置23从基板升降机构28向批次搬运机构19的基板保持体22交接批次。

基板保持体洗净处理装置24具有处理槽29、以及向该处理槽29供给洗净用的处理液以及干燥气体的供给机构。基板保持体洗净处理装置24在向批次搬运机构19的基板保持体22供给洗净用的处理液之后,供给干燥气体,由此进行基板保持体22的洗净处理。

洗净处理装置25进行基板w的洗净处理。洗净处理装置25具有洗净用的处理槽30和冲洗用的处理槽31,在各处理槽30、31自由升降地设有基板升降机构32、33。在洗净用的处理槽30贮存有洗净用的处理液(sc-1(过氧化氨水素水混合液)等)。在冲洗用的处理槽31贮存有冲洗用的处理液(纯净水等)。

各蚀刻处理装置1进行基板w的蚀刻处理。蚀刻处理装置1具有蚀刻用的处理槽34和冲洗用的处理槽35。在各处理槽34、35设有基板升降机构36、37。蚀刻用的处理槽34能够在内部贮存蚀刻用的处理液(磷酸水溶液)。冲洗用的处理槽35能够在内部贮存冲洗用的处理液(纯净水等)。

洗净处理装置25和蚀刻处理装置1例如具有相同的构成。若针对蚀刻处理装置1进行说明,则基板升降机构36以垂直姿势沿前后排列并保持一个批次的多张基板w。在蚀刻处理装置1中,基板升降机构36从批次搬运机构19的基板保持体22接受批次。然后,通过基板升降机构36使该批次下降,将批次浸渍于处理槽34的蚀刻用的处理液。由此,进行基板w的蚀刻处理。在蚀刻处理之后,基板升降机构36使批次上升,并且将该批次交付至基板保持体22。此后,基板升降机构37从基板保持体22接受批次。然后,通过基板升降机构37使该批次下降,将该批次浸渍于处理槽35的冲洗用的处理液。由此,进行基板w的冲洗处理。在冲洗处理之后,基板升降机构37使批次上升,并且将该批次交付至基板保持体22。

控制部7与基板液处理装置100的各部分(载体搬入出部2、批次形成部3、批次载置部4、批次搬运部5、批次处理部6、蚀刻处理装置1)连接,控制这些动作。控制部7的硬盘构成例如与通常的计算机相同。即,控制部7具备cpu(处理器)、rom、ram(存储器)、以及固定盘。cpu包括进行各种运算处理的运算电路。rom存储有基本程序。ram为存储各种信息的易失性的主存储装置。固定盘为存储能够执行cpu的程序或者数据等的辅助存储装置。cpu、rom、ram、以及固定盘用总线连接在一起。

在控制部连接有显示图像的显示部、以及包括键盘或者鼠标等在内的操作部。显示部可以由触摸面板构成,在该情况下,显示部还作为操作部发挥作用。也可以在控制部的总线连接有读取装置以及通信部。读取装置从光盘、磁盘、光磁盘等的计算机可读取的非临时性的记录介质读取信息。通信部能够在控制部7与其他计算机(服务器等)进行信息通信。通过由读取装置读取记录有程序的记录介质,将该程序提供至控制部7。此外,程序可以经由通信部提供至控制部7。

图2是示意性示出蚀刻处理装置1的构成的图。蚀刻处理装置1具有作为处理液而贮存规定浓度的磷酸水溶液的上述处理槽34。处理槽34具有内槽341以及外槽343。内槽341形成为具有由上部的缘构成的第1开口341p的有底筒状。外槽343设于内槽341的外周部,形成为具有由上部的缘构成的第2开口343p的有底筒状。另外,外槽343形成为包围内槽341的外周部整体的环状。若内槽341被磷酸水溶液灌满,则剩余的磷酸水溶液从第1开口341p溢出。然后,溢出的磷酸水溶液从第2开口343p通过而流入外槽343的内部。

在外槽343的内部连接有第1配管50的一端。在本例中,第1配管50的一端从外槽343的上方通过第2开口343p并向下方延伸,在外槽343的内部延伸。即,第1配管50的一端的开口与第2开口343p相比设在下方。第1配管50的另一端与内槽341的内部连接。在本例中,第1配管50的另一端与内槽341的底部341b(内槽341的深度方向的底面)连接。在第1配管50从上游侧(外槽343侧)起按顺序设有浓度检测器501、泵51、开闭阀511、加热器52、过滤器53、以及开闭阀513。

浓度检测器501对从第1配管50通过的磷酸水溶液中的磷酸浓度进行检测。浓度检测器501测定例如磷酸水溶液的特定波长的光的吸光度,由此来检测磷酸水溶液中的磷酸浓度。浓度检测器501检测从外槽343排出的磷酸水溶液中的磷酸浓度。浓度检测器501与控制部7连接,将与检测出的磷酸浓度对应的检测信号发送至控制部7。

泵51经由第1配管50从外槽343的内部排出磷酸水溶液,将该磷酸水溶液送至内槽341的内部。加热器52对从第1配管50通过的磷酸水溶液进行加热。过滤器53将从第1配管50通过的磷酸水溶液过滤。通过泵51的驱动,从外槽343排出的磷酸水溶液向内槽341移动。然后,在内槽341溢出的磷酸水溶液再次向外槽343流出。像这样,在蚀刻处理装置1中,形成有磷酸水溶液的循环流。

开闭阀511、513例如为电动式或者电磁式的阀,对第1配管50中的处理液的流通进行导通阻断控制。“对流通进行导通阻断控制”是指,在可流通的状态与无可流通的状态的两个状态间控制配管内的处理液的流通。开闭阀511、513与控制部7连接,由控制部7控制开闭动作。

如图2所示,基板升降机构36具备在以垂直起立的姿势在水平方上隔开间隔地排列多个基板w的状态下保持的保持具(未图示)。另外,基板升降机构36具备在利用该保持具保持有各基板w的状态下,在上位置pos1与下位置pos2之间升降的升降马达(未图示)。

第1配管50具备旁通配管55。在本例中,旁通配管55的一端与第1配管50中的过滤器53和开闭阀513(第1配管用阀)之间的配管部的分支部531连接。另外,旁通配管55的另一端与第1配管50中的开闭阀513和内槽341之间的连接部533连接。即,旁通配管55从第1配管50中的加热器52与开闭阀513之间的分支部531分支,与内槽341相连。此外,旁通配管55的另一端也可以直接与内槽341(例如,底部341b)连接。

在第1配管50的旁通配管55,上游侧(分支部531侧)起按顺序设有开闭阀57、流量控制阀58、以及流量检测器59。开闭阀57以及流量控制阀58与控制部7连接,根据来自控制部7的控制信号进行动作。开闭阀57对从旁通配管55流通的磷酸水溶液的流通进行导通阻断控制,流量控制阀58对从旁通配管55流通的磷酸水溶液的流量进行调节。“对流量进行调节”是指,在至少使处理液流通的状态下,改变其流量。作为流量控制阀58,例如采用电动式的节流阀。流量检测器59检测从旁通配管55流通的磷酸水溶液的流量。流量检测器59与控制部7连接,将与检测出的流量对应的检测信号发送至控制部7。作为流量检测器59,可以采用例如从配管的外侧使用超声波检测配管内的流量的超声波流量计。

蚀刻处理装置1具备第2配管60。第2配管60构成将第1配管50和外槽343连接的配管路径。在本例中,第2配管60的一端与作为第1配管50的一部分的旁通配管55的路径中途连接。更具体来说,第2配管60的一端经由连接部601与第1配管50的旁通配管55中的开闭阀57和分支部531之间的配管部连接。第2配管60的另一端与外槽343的内部连接。在本例中,第2配管60的另一端从外槽343的上方通过第2开口343p而向下方延伸,并在外槽343的内部延伸。

在第2配管60的路径中设有开闭阀61。开闭阀61与控制部7连接,根据来自控制部7的控制信号,对第2配管60中的磷酸水溶液的流通进行导通阻断控制。

在本例中,控制部7进行将开闭阀511、513开放且将开闭阀57、61关闭的第1循环控制处理。在该第1循环控制处理中,与从外槽343排出的磷酸水溶液等量的磷酸水溶液返回至内槽341。

另外,在本例中,控制部7进行将开闭阀511、57、61开放且将开闭阀513关闭的第2循环控制处理。在该第2循环控制处理中,从外槽343排出的磷酸水溶液中的、一部分经由第1配管50的旁通配管55返回至内槽341,并且剩余经由第2配管60返回至外槽343。更详细来说,通过将开闭阀513关闭,经由分支部531将经由第1配管50从外槽343排出的磷酸处理液导入旁通配管55。导入旁通配管55的磷酸水溶液中的一部分经由连接部601从旁通配管55流入第2配管60,并导入外槽343。另外,剩余的磷酸水溶液经由旁通配管55以及连接部533被导入内槽341。

像这样,在基于控制部7的第1或者第2循环控制处理中,开闭阀513作为改变从第1配管50通过的处理液的流量的第1配管用阀发挥作用。另外,开闭阀61作为改变从第2配管60通过的处理液的流量的第2配管用阀发挥作用。而且,开闭阀57或者流量控制阀58作为改变从旁通配管55流通的处理液的流量的旁通配管用阀发挥作用。此外,“改变流量”为不仅包括通过开闭阀对液体的流通进行导通阻断控制的情况、还包括通过流量调节阀对流量进行调节的情况的概念。

在控制部7进行第2循环控制处理时,与流量检测器59的检测结果对应地控制流量控制阀58,由此能够对返回至内槽341的磷酸水溶液的流量进行调节。即,通过增大流量控制阀58的开口能够增加返回至内槽341的磷酸水溶液的流量,通过减小流量控制阀58的开口能够降低返回至内槽341的磷酸水溶液的流量。

此外,也可以通过流量控制阀58对旁通配管55中的磷酸水溶液的流通进行导通阻断控制。在该情况下,也可以省略开闭阀57。另外,并非必须设置流量控制阀58。在省略流量控制阀58的情况下,不调节从旁通配管55流过的磷酸水溶液的流量,由开闭阀57对磷酸水溶液的流通进行导通阻断控制。而且,并非必须设置旁通配管55,也可以省略。在省略旁通配管55的情况下,也可以将第2配管60的一端(连接部601)例如直接连接于第1配管50中的加热器52与内槽341之间(例如,分支部531的位置)。在该情况下,在第1配管50中形成有循环流时,通过开放开闭阀61,使第1配管50的磷酸水溶液的一部分流入第2配管60,向外槽343送出。由此,能够减少经由第1配管50返回至内槽341的磷酸水溶液的量。

蚀刻处理装置1具备磷酸水溶液供给部40。磷酸水溶液供给部40向外槽343供给规定浓度的磷酸水溶液。此外,磷酸水溶液供给部40也可以向内槽341或者第1配管50的规定部位供给磷酸水溶液。磷酸水溶液供给部40包括具有贮存磷酸水溶液的箱等的供给源、以及将该供给源与外槽343连接的供给配管401。在供给配管401从上游侧(供给源侧)起按顺序设有流量检测器403、流量控制阀405、以及开闭阀407。流量检测器403对从供给配管401流过的磷酸水溶液的流量进行检测。流量控制阀405对从供给配管401流过的磷酸水溶液的流量进行调节。开闭阀417对供给配管401中的磷酸水溶液的流通进行导通阻断控制。

流量检测器403、流量控制阀405以及开闭阀407与控制部7连接。控制部7基于从流量检测器403发送来的表示流量的信号,控制流量控制阀405。由此,磷酸水溶液供给部40将磷酸水溶液以控制的流量供给至外槽343。

基板液处理装置100具备纯净水供给部41。纯净水供给部41将纯净水供给至外槽343。此外,纯净水供给部41也可以向内槽341或者第1配管50的规定部位供给纯净水。例如为了补给因对磷酸水溶液进行加热而蒸发的水分而供给纯净水。纯净水供给部41包括供给规定温度的纯净水的供给源、以及将该供给源和外槽343连接的供给配管411。在供给配管411从上游侧(供给源侧)起按顺序设有流量检测器413、流量控制阀415、以及开闭阀417。流量检测器413对从供给配管411流过的纯净水的流量进行检测。流量控制阀415对从供给配管411流过的纯净水的流量进行调节。开闭阀417对供给配管411中的纯净水的流通进行导通阻断控制。

流量检测器413、流量控制阀415以及开闭阀417与控制部7连接。控制部7基于从流量检测器413发送来的表示流量的信号,控制流量控制阀415。由此,纯净水供给部41将纯净水以控制后的流量供给至外槽343。

蚀刻处理装置1具备硅供给部42。硅供给部42将硅水溶液(例如,六氟硅酸水溶液(h2sif6+h2o))供给至外槽343。此外,硅供给部42也可以向内槽341或者第1配管50的规定部位供给硅水溶液。硅供给部42包括供给硅水溶液的供给源、以及将该供给源和外槽343连接的供给配管421。在供给配管421从上游侧(供给侧)起按顺序设有流量检测器423、流量控制阀425、以及开闭阀427。流量检测器423对从供给配管421流过的硅水溶液的流量进行检测。流量控制阀425对从供给配管421流过的硅水溶液的流量进行调节。开闭阀427对供给配管421中的硅水溶液的流通进行导通阻断控制。

流量检测器423、流量控制阀425以及开闭阀427与控制部7连接。控制部7基于从流量检测器423发送来的表示流量的信号,控制流量控制阀425。由此,硅供给部42将硅以控制后的流量供给至外槽343。

在第1配管50中的、连接加热器52与过滤器53的配管部连接有废弃配管90。废弃配管90为在将处理槽34的磷酸水溶液废弃至基板液处理装置100的外部时所使用的配管路径。在废弃配管90从上游侧(第1配管50侧)起按顺序设有浓度检测器901、废弃阀91、冷却箱93、以及废弃阀95。

浓度检测器901对从废弃配管90通过的磷酸水溶液中的硅浓度进行检测。浓度检测器901例如通过对磷酸水溶液中的特定波长的光的吸光度进行测定来检测硅浓度检测。浓度检测器901与控制部7连接,将与检测出的硅浓度对应的检测信号发送至控制部7。

冷却箱93临时贮存从处理槽34排出的比较高温的磷酸水溶液而冷却至可废弃的温度为止。与冷却箱93相比设在上游侧的废弃阀91在从第1配管50向冷却箱93流入磷酸水溶液时开放。另外,与冷却箱93相比设在下游侧的废弃阀95在从冷却箱93排出磷酸水溶液时开放。废弃阀91、95与控制部7连接,通过控制部7进行开闭控制。

从第1配管50通过的磷酸水溶液在适当的定时被送至废弃配管90。由此,该磷酸水溶液中的硅浓度由浓度检测器901进行检测。在硅浓度比既定浓度高的情况下,适当供给来自纯净水供给部41的纯净水、或者来自磷酸水溶液供给部40的磷酸水溶液,由此降低循环系统的磷酸水溶液中的硅浓度。

<关于磷酸水溶液的循环流的形成>

在处理槽34中处理基板w的情况下,形成处理槽34以及第1配管50中的磷酸水溶液的循环流。为了形成该循环流,首先,在处理槽34贮存磷酸水溶液。具体来说,在磷酸水溶液供给部40向液处理部39的外槽343供给磷酸水溶液,并且第1配管50的泵51从外槽343朝向内槽341供送磷酸水溶液。当内槽341的内部被磷酸水溶液填满时,从内槽341的第1开口341p溢出的磷酸水溶液开始向外槽343移动。当第1配管50的一端到达在外槽343内贮存的磷酸水溶液时,开始经由第1配管50排出外槽343的磷酸水溶液。像这样,在处理槽34以及第1配管50的循环系统中,形成有磷酸水溶液循环的循环流。

在形成有循环流之前、或者在形成循环流之后的适当定时,以使内槽341的磷酸水溶液成为规定温度(例如80℃)的方式,对加热器52从第1配管50流通的磷酸水溶液进行加热。在磷酸水溶液为高温状态的情况下水分蒸发,因此,可能伴随时间经过而使磷酸水溶液中的磷酸浓度增加。控制部7在由浓度检测器501检测出的磷酸浓度超过事先规定的管理上限值的情况下,从纯净水供给部41供给纯净水。为了调节磷酸浓度的纯净水供给可以在基板w浸渍在磷酸水溶液中时(也就是基板w的液处理中)的任意定时进行,也可以在基板w没有浸渍在处理液中时进行。

图3是用于说明蚀刻处理装置1中的蚀刻处理时的各要素的动作状况的时间图。在图3中,横轴表示时间,在纵向上从上按顺序示出基板升降机构36、开闭阀513、开闭阀57、以及开闭阀61的各动作。此外,就基板升降机构36而言,示出在表示位于在处理槽34上方的上位置pos1的状态的“上”、与表示位于处理槽34的内部即下位置pos2的状态的“下”之间的状态变化(参照图2)。通过基板升降机构36在保持了批次(基板w)的状态下移动至下位置pos2,来对批次进行蚀刻处理。另外,就开闭阀513、57、61而言,示出表示开状态的“开”与表示闭状态的“闭”之间的状态变化。另外,图3示出的“返回至内槽的量”示出通过泵51的工作经由第1配管50而流入内槽341的磷酸水量液的量。

在图3中,示出在蚀刻处理装置1的处理槽34中对包括多个基板w在内的一个批次进行蚀刻处理的1个循环的时间图。该蚀刻处理包括搬入工序s11、浸渍工序s12、搬出工序s13。

在搬入工序s11中,位于上位置pos1的基板升降机构36包括从批次搬运机构19接受批次的处理。在浸渍工序s12中,包括通过基板升降机构36从上位置pos1下降至下位置pos2,使批次浸渍于在内槽341内贮存的磷酸水溶液的处理。通过进行该浸渍工序s12,对基板w进行蚀刻处理。在搬出工序s13中,包括通过基板升降机构36从下位置pos2上升至上位置pos1,从在内槽341内贮存的磷酸水溶液拉起批次的处理、以及批次搬运机构19从上位置pos1的基板升降机构36接受批次的处理。被交付至批次搬运机构19的批次在处理槽35中用冲洗液进行处理。

另外,处理槽34中的蚀刻处理的一个循环按顺序包括通常循环期间t1、旁通循环期间t2、以及通常循环期间t3。通常循环期间t1、t3为通过泵51的工作进行与从外槽343排出的磷酸水溶液等量的磷酸水溶液经由第1配管50返回至内槽341的循环的期间。以下,有时将利用通常循环期间t1、t3进行的循环称为“通常循环”。旁通循环期间t2为通过泵51的工作进行从外槽343排出的磷酸水溶液中的、一部分经由旁通配管55返回至内槽341、剩余经由第2配管60返回至外槽343的循环的期间。以下,有时将在旁通循环期间t2进行循环称为“旁通循环”。

在通常循环期间t1、t3的通常循环中,控制部7进行上述第1循环控制处理。即,在通常循环期间t1、t3中,开放第1配管50的开闭阀511、513,第1配管50的旁通配管55的开闭阀57以及第2配管60的开闭阀61成为闭状态。在该通常循环中,经由第1配管50从外槽343排出的磷酸水溶液直接经由第1配管50导入内槽341。因此,在通常循环期间t1、t3中,来自外槽343的磷酸水溶液全部返回至内槽341。即,与从外槽343排出的磷酸水溶液等量的磷酸水溶液返回至内槽341。

与之相对地,在旁通循环期间t2的旁通循环中,控制部7进行上述第2循环控制处理。即,第1配管50的开闭阀513成为闭状态,旁通配管55的开闭阀57以及第2配管60的开闭阀61成为开状态。在旁通循环中,从外槽343经由第1配管50排出的磷酸水溶液在分支部531中,移动至旁通配管55一侧。而且,在连接部601中,磷酸水溶液中的一部分从第2配管60通过而导入外槽343,剩余从旁通配管55通过并经由连接部533移动至第1配管50之后,导入内槽341。在旁通循环中,能够将通过加热器52进行加热的磷酸水溶液返回至内槽341。因此,能够抑制内槽341的磷酸水溶液的温度的下降。

在此,将通过泵51的工作从外槽343排出的磷酸水溶液的总量设为v。于是,就向磷酸水溶液的内槽341供给的流量而言,在通常循环期间t1、t3时的流量v1变得与总量v大致相同,但在旁通循环期间t2内成为比流量v1小的流量v2。这是因为,由于在旁通循环期间t2内第2配管60可流通,所以一部分的磷酸水溶液从第2配管60被导入外槽343。即,导入外槽343的磷酸水溶液的量用v-v2表示。

在旁通循环期间t2内,流量检测器59检测经由旁通配管55而导入内槽341的流量。由流量检测器59检测出的流量与向内槽341流入的流量相同。于是,在旁通循环期间t2内,控制部7以使流量检测器59的检测信号接近预先规定的流量v2的方式控制流量控制阀58。由此,能够适当调整旁通循环期间t2中的向内槽341供给的流量。此外,控制部7也可以经由操作部接受v2的大小的变更。

在图3的例子中,浸渍工序s12前的搬入工序s11包含在通常循环期间t1内。因此,在搬入工序s11中进行通常循环。在该情况下,在浸渍工序s12的开始前,由加热器52加热的磷酸水溶液全部供给至内槽341的内部,因此,能够使内槽341的磷酸水溶液的温度迅速到达期望温度。另外,在前一批次的蚀刻处理之后,为了调节磷酸或者硅浓度而从各供给部41~43向处理槽34供给液体的情况下,在搬入工序s11中进行通常循环,由此,能够在浸渍工序s12前迅速进行内槽341的磷酸水溶液中的磷酸浓度以及硅浓度的调节。

在图3的例子中,将进行浸渍工序s12的期间中的一部分设为了旁通循环期间t2。具体来说,在浸渍工序s12的过程中,进行临时旁通循环。通过进行旁通循环,与进行通常循环时相比,能够降低内槽341中的产生的磷酸水溶液的流动。即,能够减小内槽341中的磷酸水溶液的流动的偏差,因此,能够减小基板w中的蚀刻量的面内偏差。

在图3的例子中,浸渍工序s12的初期包含在通常循环期间t1内。即,在浸渍工序s12中,最初进行一定时间的通常循环。在刚开始浸渍工序s12之后,将批次浸渍于内槽341的磷酸处理液,因此,磷酸水溶液的温度容易变低。于是,在刚开始浸渍工序s12之后,进行通常循环,由此,能够将由加热器52加热的磷酸水溶液全部返回至内槽341。由此,能够降低内槽341的磷酸水溶液的温度下降。

在图3的例子中,浸渍工序s12的后期包含于通常循环期间t3。即,在浸渍工序s12的后期从旁通循环过渡至通常循环,进行搬出工序s13。通常,在浸渍工序s12中,硅从各基板w向磷酸水溶液熔析,因此,内槽341的磷酸水溶液中的硅浓度易于变高。于是,优选通过在浸渍工序s12完结前进行通常循环,使内槽341的磷酸水溶液迅速移动至外槽343。在磷酸水溶液的硅浓度大于基准值的情况下,通过供给来自纯净水供给部41或者磷酸水溶液供给部43的纯净水或者磷酸水溶液,适当降低循环系统的磷酸水溶液中的硅浓度。因此,能够通过通常循环迅速将内槽341的内部中的磷酸水溶液中的硅浓度优化。

在图3的例子中,在浸渍工序s12后的搬出工序s13中也进行通常循环。在该情况下,在浸渍工序s12的过程中或者完结后从各供给部41~43供给各处理液,由此,在到开始下一个蚀刻处理循环为止的期间内,能够迅速将内槽341中的磷酸水溶液中的磷酸浓度以及硅浓度优化。另外,在浸渍工序s12中进行旁通循环的情况下,可能会引起内槽341的磷酸水溶液的温度下降。与之相对地,在浸渍工序s12后的搬出工序s13中进行通常循环,由此,能够迅速地提高内槽341的磷酸水溶液的温度。

此外,在图3的例子中,设定为仅有浸渍工序s12的一部分进行旁通循环。然而,可以在整个浸渍工序s12中进行旁通循环。另外,也可以利用搬入工序s11或者搬出工序s13的一部分或者全部进行旁通循环。

另外,旁通循环并非必须在全部蚀刻处理的循环中进行。例如,控制部7也可以在每当蚀刻处理的循环时,经由操作部受理是否进行旁通循环的变更。另外,在各循环中,也可以经由操作部受理执行旁通循环的定时的设定或者变更。另外,控制部7可以根据规定要件的成立或者不成立,自动执行旁通循环。在该情况下,控制部7也可以具有基于阈值判断是否满足规定要件的判定部。另外,作为规定要件,例如,可以设定基板w的蚀刻量、以及循环系统的磷酸水溶液的温度、磷酸浓度或者硅浓度等。

另外,说明了蚀刻处理装置1所具备的各开闭阀以及各流量控制阀由控制部7控制,但也可以设为能够由操作员手动进行操作。然后,也可以通过由操作员手动进行操作,对通常循环与旁通循环进行切换。

详细说明了本发明,但上述说明在所有方面中为例示,本发明不限于此。应理解为未例示的无数的变形例可在不脱离本发明的范围内想到。在上述各实施方式以及各变形例中说明的各构成能够在相互部矛盾的范围内适当组合或省略。

附图标记说明

1蚀刻处理装置

100基板液处理装置

34处理槽

341内槽

341b底部

341p第1开口

343外槽

343p第2开口

36基板升降机构

50第1配管

501浓度检测器

51泵

511、513、57、61开闭阀

52加热器

531分支部

55旁通配管

58流量控制阀

59流量检测器

60第2配管

61开闭阀

7控制部

s11搬入工序

s12浸渍工序

s13搬出工序

t1、t3通常循环期间

t2旁通循环期间

w基板。

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