基板处理装置以及使用基板处理装置的基板处理方法_3

文档序号:9218556阅读:来源:国知局
各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b的最大容量的4/5左右的液体贮留于各贮留槽5b、贮留槽6b、贮留槽7b时的液面高度。
[0173]初期状态下,具有预先规定的磷酸浓度(下面,称为基准磷酸浓度)且具有基准硅浓度的磷酸水溶液贮留于第一罐5以及第二罐6。第一罐5以及第二罐6中,磷酸水溶液的液面高度维持成第二基准高度L2。
[0174]此外,不具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液贮留于第三罐7。第三罐7中,磷酸水溶液的液面高度维持成第一基准高度LI。图1中所示的全部阀12、阀17、阀21、阀26、阀31、阀36、阀41、阀42、阀51、阀52关闭。
[0175]从初期状态基板处理装置100的电源处于开状态时,图1的加热器11、加热器14、加热器23、加热器33、泵15、泵24、泵34以及新液供给装置8的动作开始。该状态下,处理部I的旋转卡盘2中搬入第一片基板W。另外,通过旋转卡盘2基板W被保持并旋转。
[0176]之后的图2的时刻tl时,图1的控制部9开启图1的阀12、阀17。由此,如图3中的粗箭头Al所示,贮留槽5b内的磷酸水溶液由泵15吸引,经由加热器14输送至过滤器13。加热器14将经过第一供给配管10的磷酸水溶液加热成规定温度(例如150°C )。过滤器13通过过滤磷酸水溶液去除不需要的析出物等。
[0177]如图3中的粗箭头A2所示,通过加热器14以及过滤器13的磷酸水溶液的一部分进一步经由加热器11被加热且输送至处理液喷嘴3。由此,具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液与DIW —起由处理液喷嘴3向基板W供给。此外,在加热器11和处理液喷嘴3之间,由DIW供给体系91供给有适宜的DIW。
[0178]另一方面,如图3中的粗箭头A3所示,通过加热器14以及过滤器13的磷酸水溶液的残余经由循环配管16返回至第一罐5的循环槽5a。在第一罐5内,由循环槽5a溢出的磷酸水溶液流入贮留槽5b。由此,贮留槽5b内的磷酸水溶液被加热以及过滤且经由第一供给配管10、循环配管16以及循环槽5a返回至贮留槽5b内。以此,贮留槽5b内的磷酸水溶液的温度以及洁净度基本上保持一定。
[0179]如上所述,通过对贮留于贮留槽5b的磷酸水溶液的一部分进行加热以及过滤且再次返回至贮留槽5b,使贮留槽5b内的磷酸水溶液的温度以及洁净度保持一定的动作称为循环温调。
[0180]时刻tl时,图1的控制部9进一步开启图1的阀52。由此,如图3中的粗箭头A4所示,通过处理部I的杯⑶进行回收的已使用的磷酸水溶液经由主管50a以及支管50c输送至第三罐7的贮留槽7b。以此,将供给到基板W的已使用的磷酸水溶液输送至贮留槽7b的动作称为液体回收。
[0181]时刻tl中,图1的控制部9进一步开启图1的阀26、阀36。由此,如图3中的粗箭头A5、粗箭头A6所示,第二罐6以及第三罐7中也实施与第一罐5同样的循环温调。
[0182]其中,在第三罐7中实施液体回收以及循环温调时,贮留于贮留槽7b的磷酸水溶液的磷酸浓度与基准磷酸浓度不同。因此,图1的控制部9基于第三罐7的磷酸浓度计SI的输出,控制DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93以使贮留槽7b内的磷酸浓度接近基准磷酸浓度。
[0183]例如,来自于磷酸浓度计SI的输出比基准磷酸浓度高时,控制部9控制DIW供给体系91以使DIW供给到贮留槽7b。由此,使贮留槽7b内的磷酸浓度降低而调整成基准磷酸浓度。
[0184]另外,来自磷酸浓度计SI的输出比基准磷酸浓度低时,控制部9控制磷酸水溶液供给体系93以使具有比基准磷酸浓度高的磷酸浓度的磷酸水溶液供给到贮留槽7b。由此,使贮留槽7b内的磷酸浓度上升而调整成基准磷酸浓度。
[0185]另外,来自磷酸浓度计SI的输出比基准磷酸浓度低时,控制部9控制氮气供给体系92以使氮气供给到贮留槽7b。此时,贮留槽7b内的磷酸水溶液的蒸发被促进。由此,使贮留槽7b内的磷酸浓度上升而调整成基准磷酸浓度。
[0186]此外,为了提高贮留槽7b内的磷酸浓度,控制部9可将具有高的磷酸浓度的磷酸水溶液以及氮气中的一者供给到贮留槽7b,也可将两者供给到贮留槽7b。
[0187]如上所述,使贮留槽7b内的磷酸水溶液的磷酸浓度调整成基准磷酸浓度的动作称为磷酸浓度调整。
[0188]如图2所示,时刻tl时,第一罐5中开始向处理液喷嘴3的磷酸水溶液的供给以及循环温调。第二罐6以及第三罐7中也开始循环温调。第三罐7中开始液体回收以及磷酸浓度调整。
[0189]从第一罐5至处理液喷嘴3的磷酸水溶液的供给持续至基板W的处理终止为止。另外,第一罐5、第二罐6以及第三罐7中的循环温调也持续至基板W的处理终止为止。
[0190]当通过液面传感器S3检测到第一罐5的贮留槽5b内的液面高度相比于第二基准高度L2下降规定的高度量时,图1的控制部9开启图1的阀21 (时刻t2)。
[0191]由此,从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给开始。如图4中的粗箭头A7所示,从第二罐6的贮留槽6b经过支管20b而通过过滤器22的磷酸水溶液的一部分,经由主管20a输送至第一罐5的贮留槽5b。以此,具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液从第二罐6供给至第一罐5。由此,贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升,贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降(参考图4的空心箭头)。
[0192]通过液面传感器S3检测到第一罐5的贮留槽5b内的液面高度达到第二基准高度L2时,图1的控制部9通过关闭图1的阀21使从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给停止(时刻t3) ?
[0193]从时刻t2至时刻t3,由第二罐6向第一罐5供给磷酸水溶液,但,与此并行,第三罐7中进行液体回收和磷酸浓度调整。由此,第三罐7的贮留槽7b内的液面高度从第一基准高度LI上升(参考图4的空心箭头)。
[0194]时刻t3时,第三罐7中的液体回收停止,第二罐6中的液体回收开始。S卩,控制部9关闭图1的阀52开启阀51。由此,处理部I的杯⑶回收的已使用的磷酸水溶液输送至第二罐6的贮留槽6b (参考图5的粗箭头AS)。第二罐6中,与液体回收并行,还实施着磷酸浓度调整。
[0195]其中,单片式基板处理装置中,通过清洗处理等一部分的处理液被废弃。因此,无法全部回收用于基板W处理的处理液。因此,贮留槽5b内的液面高度维持成第二基准高度L2的状态下,即使贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降至第一基准高度LI,贮留槽7b内的液面高度不会从第一基准高度LI上升至第二基准高度L2。
[0196]因此,图1的控制部9,基于第三罐7的液面传感器S3(图1)以及硅浓度计S2的输出,控制图1的阀42以及新液供给装置8,以使贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2且贮留槽7b内的磷酸水溶液的硅浓度接近基准硅浓度。
[0197]例如,当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出相等于基准硅浓度时,控制部9开启图1的阀42。由此,如图5中的粗箭头A9所示,具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果,贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2,并且贮留槽7b内的硅浓度维持成基准硅浓度。
[0198]本例的控制部9,根据设置于新液供给装置8的硅浓度计S2,可将新液供给装置8的混合罐8a内的硅浓度调整成与基准硅浓度不同的值。
[0199]因此,当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出比基准硅浓度低时,控制部9控制新液供给装置8以使混合罐8a内的硅浓度上升。由此,具有比基准硅浓度高的硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果,贮留槽7b的液面高度上升至第二基准高度L2,并且贮留槽7b内的硅浓度上升而调整成基准硅浓度。
[0200]另外,当来自第三罐7的硅浓度计S2的输出比基准硅浓度高时,控制部9控制新液供给装置8以使混合罐8a内的硅浓度降低。由此,具有比基准硅浓度低的硅浓度的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第三罐7。其结果,贮留槽7b的液面高度上升至第二基准高度L2,并且,贮留槽7b内的硅浓度下降而调整成基准硅浓度。
[0201]如上所述,使贮留槽7b内的液面高度上升至第二基准高度L2且使磷酸水溶液的硅浓度调整成基准硅浓度的动作称为硅浓度调整。
[0202]此外,在硅浓度调整时,贮留于贮留槽7b的磷酸水溶液的一部分可经由未图示的废液管而废弃。即使在该情况下,在贮留槽7b中供给有来自新液供给装置8的含有硅的磷酸水溶液。因此,可防止用于基板W的处理的磷酸水溶液的不足。
[0203]硅浓度调整中,与硅浓度一起磷酸水溶液的磷酸浓度被调整。例如,与磷酸浓度调整时同样地,基于来自第三罐7的磷酸浓度计SI的输出,图1的控制部9控制DIW供给体系91、氮气供给体系92以及磷酸水溶液供给体系93以使磷酸浓度接近基准磷酸浓度。由此,即使从新液供给装置8供给至第三罐7的磷酸水溶液不具有基准磷酸浓度的情况下,贮留槽7b内的磷酸浓度可调整成基准磷酸浓度。
[0204]通过磷酸浓度计SI以及硅浓度计S2检测到第三罐7的贮留槽7b内贮留有具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液时,控制部9使从新液供给装置8至第三罐7的磷酸水溶液的供给停止以使第三罐7中的硅浓度调整终止(时刻t4)。
[0205]此外,如图2以及图5所示,从时刻t3至时刻t4,持续着从第一罐5至处理部I的磷酸水溶液的供给,因此,贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降。另外,因为第二罐6中持续液体回收,因此,贮留槽6b内的液面高度从第一基准高度LI上升。
[0206]本实施方式中,第二罐6以及第三罐7中从硅浓度调整开始至完成为止的所需的时间,相比于用在通过基板W的处理使贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降至第一基准高度LI的所需的时间足够短。
[0207]此外,图1的控制部9,可通过贮留槽7b内的液面高度与第二基准高度L2相等且贮留槽7b内的磷酸浓度以及硅浓度处于基准磷酸浓度以及基准硅浓度的状态持续一定期间,判定硅浓度调整完成的时刻t4。
[0208]时刻t4时,控制部9开始从第三罐7朝着第一罐5供给具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液。由此,如图6中的粗箭头AlO所示,从第三罐7的贮留槽7b经过支管20c而通过过滤器32的磷酸水溶液的一部分,经由主管20a输送至第一罐5的贮留槽5b?由此,第一罐5的贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升。
[0209]当检测到第一罐5的液面高度等于第二基准高度L2时,控制部9使从第三罐7至第一罐5的磷酸水溶液的供给停止(时刻t5)。第二罐6中,从时刻t3至时刻t5为止的期间,通过液体回收,贮留槽6b内的液面高度上升。
[0210]时刻t5时,第二罐6中的液体回收停止,第三罐7中的液体回收开始。即,控制部9关闭图1的阀51开启阀52。由此,处理部I的杯⑶回收的已使用的磷酸水溶液输送至第三罐7的贮留槽7b (参考图7的粗箭头A4)。第三罐7中,与液体回收并行,还实施着磷酸浓度调整。
[0211]另外,时刻t5开始,第二罐6中的硅浓度调整开始。S卩,控制部9开启图1的阀41并且控制新液供给装置8。由此,如图7中的粗箭头All所示,硅浓度已调整的磷酸水溶液从新液供给装置8供给至第二罐6。另外,贮留槽6b内的磷酸水溶液的硅浓度维持成基准硅浓度。
[0212]当硅浓度计S2检测到第二罐6的贮留槽6b中贮留有具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液时,图1的控制部9使从新液供给装置8至第二罐6的磷酸水溶液的供给停止以使第二罐6中的硅浓度调整终止(时刻t6)。
[0213]此外,如图2以及图7所示,从时刻t5至时刻t6,持续着从第一罐5至处理部I的磷酸水溶液的供给,因此,贮留槽5b内的液面高度从第二基准高度L2下降。另外,因为第三罐7中持续液体回收,因此,贮留槽7b内的液面高度从第一基准高度LI上升。第三罐7中,与液体回收并行,实施着磷酸浓度调整。
[0214]如图2所示,时刻t6开始,实施从第二罐6向第一罐5的磷酸水溶液的供给。由此,第二罐6的贮留槽6b内的液面高度从第二基准高度L2下降,第一罐5的贮留槽5b内的液面高度朝着第二基准高度L2上升。从第二罐6至第一罐5的磷酸水溶液的供给实施至第一罐5的液面高度达到第二基准高度L2为止(时刻t7)。
[0215]时刻t7以后,基板W的处理停止为止,从时刻t3至时刻t5为止的动作和从时刻t5至时刻t7为止的动作被重复进行。由此,第一罐5中,常时保持成具有基准磷酸浓度以及基准硅浓度的磷酸水溶液。
[0216]此外,第一罐5中,磷酸水溶液的一部分的水分可能会蒸发。此时,贮留于贮留槽5b的磷酸水溶液的磷酸浓度以及硅浓度发生变化。因此,控制部9可基于第一罐5的磷酸浓度计SI的输出,在第一罐5中实施磷酸浓度调整。另外,第一罐5的硅浓度计S2的输出表示异常值时,控制部9可输出异常信号。
[0217]此外,由于装置的异常等磷酸水溶液不供给于第一罐5时,贮留槽5b内的液面高度可能会比第一基准高度LI低。因此,第一罐5的液面传感器S3的输出比第一基准高度LI低时,控制部9可输出异常信号。
[0218](3)效果
[0219]第一实施方式的基板处理装置100中,回收处理部I中所使用的处理液而再利用。因此,能够以少量的处理液实行基板处理。另外,对于处理部1,由第一罐5不间断地供给有处理液。因此,基板处理装置100中不发生停机时间(down time),从而能够以高生产率实行基板处理。
[0220]从处理部I回收的处理液中混入有清洗液等,从而存在浓度不稳定而发生变动的问题。因此,从处理部I回收处理液的第二罐6 (或者第三罐7)内的处理液,在液体回收期间,磷酸浓度以及硅浓度变得不稳定。因此,从处理部I回收处理液的第二罐6 (或者第三罐7)无法向处理部I直接供给处理液。
[0221]基板处理装置100中,来自处理部I的处理液的回收终止之后,实行规定时间的浓度调整(从时刻t5至时刻t6为止的期间(或者从时刻t3至时刻t4为止的期间))。由此,能够使调整成基准磷酸浓度以及基准硅浓度的处理液从第二罐6 (或者第三罐7)供给至第一罐5。
[0222]如果罐只有两个的情况下,液体回收后实行上述的浓度调整时,会发生使液体回收或者基板处理的任意一个中断的期间。
[0223]图8是在只有两个罐的情况下对贮留于各罐的处理液实行上述的浓度调整(包括磷酸浓度调整的硅浓度调整)的第一比较例。第一比较例中所使用的两个罐称为罐A以及罐B。罐A是,从时刻tl至时刻t3为止的期间向处理部I供给处理液。罐B是,从时刻tl至时刻t2为止从处理部I回收处理液,从时刻t2至时刻t3为止停止液体回收,并且实施浓度调整(处理液的硅浓度以及磷酸浓度的调整)。通过实施从时刻t2至时刻t3为止的硅浓度以及磷酸浓度的调整,能够使罐B内的处理液稳定成基准硅浓度以及基准磷酸浓度。
[0224]罐B是,从时刻t3至时刻t5为止向处理部I供给处理液。另一方面,罐A是,从时刻t3至时刻t4为止实施液体回收,从时刻t4至时刻t5为止停止液体回收且实施浓度调整。
[0225]如此可见,第一比较例中,产生液体回收的停止期间(从时刻t2至时刻t3的期间以及从时刻t4至时刻t5的期间)。该期间内在处理部I中所使用的处理液不被回收而被废弃,因此,不能有效利用处理液。
[0226]图9是在只有两个罐的情况下对贮留于各罐的处理液实行上述的浓度调整(包括磷酸浓度调整的硅浓度调整)的第二比较例。与第一比较例同样地,第二比较例中所使用的两个罐称为罐A以及罐B。罐A是,从时刻tl至时刻t2为止的期间向处理部I供给处理液。罐B是,从时刻tl至时刻t2为止的期间从处理部I回收处理液。从时刻t2至时刻t3为止的期间内,停止从罐A至处理部I的处理液的供给,并且实施罐B中的浓度调整。
[0227]罐B是,从时刻t3至时刻t4为止的期间向处理部I供给处理液。罐A是,从时刻t3至时刻t4为止的期间从处理部I回收处理液。从时刻t4至时刻t5为止的期间内,停止从罐B至处理部I的处理液的供给,并且实行罐A中的浓度调整。
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