説明

基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体

【課題】薬液の溶存酸素を低減して基板の処理効率を向上させるとともに信頼性を向上させることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】本発明による基板処理装置1は、基板Wを処理する処理部10と、薬液を貯留する薬液貯留容器20と、薬液貯留容器20から処理部10に薬液を供給する薬液供給駆動部23と、薬液貯留容器20に貯留され薬液を循環する循環ライン30と、循環ライン30に設けられた混合体生成部31とを備えている。混合体生成部31には、不活性ガス供給源40により不活性ガスが供給されるようになっている。混合体生成部31は、薬液貯留容器20から供給される薬液と、不活性ガス供給源40から供給される不活性ガスとを混合して気液混合体を生成するようになっている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板を処理する基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体に係り、とりわけ、薬液の溶存酸素を低減して基板の処理効率を向上させるとともに信頼性を向上させることができる基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、半導体ウエハまたはLCD用ガラス基板等の基板(ここでは、単にウエハと記す)を、洗浄槽に貯留された純水または薬液(例えば、フッ化水素酸HF)等の洗浄液に浸漬して洗浄処理する基板処理装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。このような基板処理装置において、薬液は、薬液貯留容器に貯留されており、ウエハの薬液洗浄時に、薬液貯留容器から洗浄槽に供給され、ウエハ表面の酸化膜をエッチングするようになっている。また、純水は、純水貯留容器に貯留されており、ウエハの薬液洗浄時に、純水貯留容器から洗浄槽に供給されると共に、ウエハの純水洗浄時にも洗浄槽に供給されて、ウエハを純水で洗浄処理(リンス処理)するようになっている。
【0003】
ここで、洗浄槽に供給される純水に酸素が溶存している場合には、この酸素によりウエハ表面に酸化膜が形成されるという問題がある。このため、予め純水を脱気して、純水に溶存している酸素を低減することが行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平11−97403号公報
【特許文献2】特開2006−269668号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
一方、薬液に酸素が溶存している場合においても、この酸素により、洗浄されたウエハ表面に酸化膜が形成される可能性がある。このことにより、薬液洗浄処理時に、ウエハ表面から酸化膜を効率良く除去することが困難になり、ウエハの洗浄効率が低下するという問題がある。
【0006】
ここで、上述の特許文献2には、ポリマー除去液を薬液として、基板に残留しているポリマー(レジスト残渣)を除去する基板処理装置が開示されている。この特許文献2においては、真空ポンプを用いて、薬液を中空子分離膜を通過させることにより薬液から酸素分子を分離し、基板上における酸化反応が生じることを抑制または防止している。
【0007】
しかしながら、ウエハWに形成された酸化膜をエッチングするために用いられるHF等の薬液は、強い酸性を有している。このことにより、特許文献2に示す方法を用いて、HF等の薬液に溶存している酸素を除去する場合、真空ポンプが腐食するという問題がある。
【0008】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、薬液の溶存酸素を低減して基板の処理効率を向上させるとともに信頼性を向上させることができる基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、薬液を用いて基板を処理する処理部と、薬液を貯留する薬液貯留容器と、前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給する薬液供給駆動部と、前記薬液貯留容器に貯留された薬液を循環する循環ラインと、前記循環ラインに設けられた混合体生成部と、前記混合体生成部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給源と、を備え、前記混合体生成部は、前記薬液貯留容器から供給される薬液と、前記不活性ガス供給源から供給される不活性ガスとを混合して気液混合体を生成して、当該薬液貯留容器に供給することを特徴とする基板処理装置である。
【0010】
本発明は、前記混合体生成部は、供給される不活性ガスの通流により、前記薬液貯留容器から薬液を吸引して不活性ガスと混合し、気液混合体を生成するエジェクタからなることを特徴とする基板処理装置である。
【0011】
本発明は、前記不活性ガス供給源は、前記薬液貯留容器に不活性ガスを供給するようになっており、前記不活性ガス供給源と前記混合体生成部との間に、当該不活性ガス供給源からの不活性ガスの供給先を、当該混合体生成部と前記薬液貯留容器との間で切り替えるガス供給先切替部が設けられ、前記循環ラインにおいて薬液を循環させる場合、不活性ガスが前記混合体生成部に供給され、前記処理部に薬液を供給する場合、不活性ガスが前記薬液貯留容器に供給されることを特徴とする基板処理装置である。
【0012】
本発明は、前記不活性ガス供給源と前記混合体生成部との間に、当該混合体生成部に不活性ガスを供給する第1ガス供給ラインが連結され、前記第1ガス供給ラインに、第1ガス供給開閉弁が設けられており、前記不活性ガス供給源と前記薬液供給容器との間に、当該薬液供給容器に不活性ガスを供給する第2ガス供給ラインが連結され、前記第2ガス供給ラインに、第2ガス供給開閉弁が設けられており、前記ガス供給先切替部は、前記第1ガス供給開閉弁と前記第2ガス供給開閉弁とからなっていることを特徴とする基板処理装置である。
【0013】
本発明は、前記薬液貯留容器に、前記混合体生成部から供給される気液混合体を、貯留された薬液内に導入する導入部が設けられていることを特徴とする基板処理装置である。
【0014】
本発明は、前記処理部と前記薬液貯留容器との間に、当該処理部に薬液を供給する薬液供給ラインが連結され、前記薬液供給ラインに、薬液供給開閉弁が設けられ、前記循環ラインのうち前記薬液貯留容器から前記混合体生成部に薬液を供給する部分に、第1循環開閉弁が設けられており、前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に、前記第1循環開閉弁が開いて、前記混合体生成部に薬液を供給し、前記薬液供給開閉弁が開いている場合に、前記第1循環開閉弁が閉じて、前記処理部に薬液を供給することを特徴とする基板処理装置である。
【0015】
本発明は、前記薬液貯留容器の上部に、その内部から気体を排出するガス排出ラインが連結されていることを特徴とする基板処理装置である。
【0016】
本発明は、前記ガス排出ラインに、ガス排出開閉弁が設けられ、前記ガス排出開閉弁は、前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に開くことを特徴とする基板処理装置である。
【0017】
本発明は、前記循環ラインのうち前記混合体生成部から前記薬液貯留容器に気液混合体を供給する部分に、第2循環開閉弁が設けられ、前記第2循環開閉弁は、前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に開くと共に、当該薬液供給開閉弁が開いている場合に閉じることを特徴とする基板処理装置である。
【0018】
本発明は、薬液を用いて基板を処理する処理部と、薬液を貯留する薬液貯留容器と、不活性ガス供給源とを有する基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、前記薬液貯留容器から混合体生成部に薬液を供給すると共に、前記不活性ガス供給源から当該混合体生成部に不活性ガスを供給して、当該混合体生成部において薬液と不活性ガスとを混合して気液混合体を生成し、生成された気液混合体を当該薬液貯留容器に供給して、薬液を循環する工程と、前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給して、前記処理部において基板を処理する工程と、を備えたことを特徴とする基板処理方法である。
【0019】
本発明は、前記混合体生成部は、エジェクタからなり、薬液を循環する工程において、エジェクタは、供給された不活性ガスの通流により、前記薬液貯留容器から薬液を吸引して不活性ガスと混合し、気液混合体を生成することを特徴とする基板処理方法である。
【0020】
本発明は、基板を処理する工程において、不活性ガスが前記薬液貯留容器に供給されることを特徴とする基板処理方法である。
【0021】
本発明は、薬液を循環する工程において、前記薬液貯留容器の上部に連結されたガス排出ラインを介して、当該薬液貯留容器の内部から気体が排出されることを特徴とする基板処理方法である。
【0022】
本発明は、基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体であって、この基板処理方法は、薬液を用いて基板を処理する処理部と、薬液を貯留する薬液貯留容器と、不活性ガス供給源とを有する基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、前記薬液貯留容器から混合体生成部に薬液を供給すると共に、前記不活性ガス供給源から当該混合体生成部に不活性ガスを供給して、当該混合体生成部において薬液と不活性ガスとを混合して気液混合体を生成し、生成された気液混合体を当該薬液貯留容器に供給して、薬液を循環する工程と、前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給して、前記処理部において基板を処理する工程と、を備えたことを特徴とする記録媒体である。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、薬液の溶存酸素を低減して基板の処理効率を向上させるとともに信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】図1は、本発明の第1の実施の形態における基板処理装置を示す図。
【図2】図2は、本発明の第1の実施の形態における基板処理方法を示す図。
【図3】図3は、本発明の第2の実施の形態における基板処理装置を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0025】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【0026】
第1の実施の形態
まず、図1および図2を用いて、本発明の第1の実施の形態について説明する。ここで、図1および図2は、第1の実施の形態における基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体を説明するための図である。
【0027】
図1に示すように、基板処理装置1は、薬液(例えば、フッ化水素酸HF)または純水を用いて複数枚の基板(例えば、半導体ウエハ、以下、単にウエハWと記す)を洗浄処理する洗浄槽(処理部)10と、薬液を貯留する薬液貯留容器20と、薬液貯留容器20から洗浄槽10に薬液を供給する薬液供給駆動部23と、この薬液貯留容器20に、不活性ガス(Nガス)を供給する不活性ガス供給源40とを備えている。本実施の形態においては、薬液供給駆動部23は、不活性ガス供給源40からなっており、不活性ガス供給源40が不活性ガスを加圧して薬液貯留容器20に供給することにより、薬液貯留容器20内を加圧して薬液を洗浄槽10に供給するようになっている。また、不活性ガス供給源40は、後述する混合体生成部31にも不活性ガスを供給するようになっている。なお、洗浄槽10に、純水を供給する純水供給源62が連結されており、この純水供給源62も同様に、純水を加圧して洗浄槽10に供給するようになっている。
【0028】
洗浄槽10の下部に、薬液貯留容器20から供給される薬液、または純水供給源62から供給される純水をウエハWに向けて噴射するノズル11が設けられている。このようにして、洗浄槽10内のウエハWに向けて、薬液または純水が噴射され、ウエハWが洗浄処理されるようになっている。
【0029】
また、洗浄槽10の上方には、洗浄されたウエハWを乾燥処理する乾燥室12が設けられている。洗浄槽10と乾燥室12との間には、シャッター13が設けられ、これら洗浄槽10と乾燥室12との間を遮蔽可能に構成されている。
【0030】
洗浄槽10と薬液貯留容器20との間に、洗浄槽10に薬液を供給する薬液供給ライン21が連結されている。この薬液供給ライン21に、薬液供給ライン21を開閉する薬液供給開閉弁22が設けられている。このようにして、薬液供給開閉弁22が開いた場合に、薬液貯留容器20から洗浄槽10に薬液が供給されるようになっている。なお、本実施の形態においては、この薬液供給ライン21の洗浄槽10側端部は、後述する純水供給ライン63に連結され、純水供給ライン63に合流するようになっている。
【0031】
薬液貯留容器20には、貯留された薬液を循環する循環ライン30が設けられている。この循環ライン30は、後述するエジェクタ31と薬液貯留容器20との間に連結され、薬液貯留容器20からエジェクタ31に薬液を供給する第1循環ライン32と、エジェクタ31と薬液貯留容器20との間に連結され、エジェクタ31により生成された気液混合体(後述)を薬液貯留容器20に供給する第2循環ライン33とを有している。
【0032】
循環ライン30には、薬液貯留容器20から供給される薬液と、不活性ガス供給源40から供給される不活性ガスとを混合して気液混合体を生成するエジェクタ(混合体生成部)30が設けられている。すなわち、エジェクタ31は、供給される不活性ガスの通流により、第1循環ライン32内を負圧にして、この第1循環ライン32から薬液を吸引し、ミスト状となった薬液と不活性ガスとを混合して、気液混合体を生成し、この気液混合体を、第2循環ライン33を介して薬液貯留容器20に供給するようになっている。なお、本実施の形態においては、第1循環ライン32の薬液貯留容器20側端部は、薬液供給ライン21に連結されており、薬液供給ライン21から分岐するように第1循環ライン32が連結されている。
【0033】
薬液貯留容器20に、第2循環ライン33から供給された気液混合体を、貯留された薬液内に導入する導入管(導入部)36が設けられている。この導入管36の一端は、第2循環ライン33に連結され、他端は、薬液貯留容器20の下方部分に延び、気液混合体は、貯留された薬液の下方部分から薬液内に導入されるようになっている。このことにより、気液混合体のうち不活性ガスは、気泡となって薬液内を上昇し(バブリング)、薬液貯留容器20の上部に形成された気相空間に達すると共に、気液混合体のうち薬液は、薬液貯留容器20内で貯留される。このようにして、薬液が循環されるようになっている。なお、導入管36が薬液貯留容器20の下方部分に延びていることにより、薬液の液面が揺れることを抑制して、後述するレベルセンサ60による薬液の液面の検出精度を向上させることができる。
【0034】
第1循環ライン32(薬液貯留容器20からエジェクタ31に薬液を供給する部分)に、この第1循環ライン32を開閉する第1循環開閉弁34が設けられている。また、第2循環ライン33(エジェクタ31から薬液貯留容器20に気液混合体を供給する部分)に、この第2循環ライン33を開閉する第2循環開閉弁35が設けられている。これら第1循環開閉弁34および第2循環開閉弁35は、薬液供給開閉弁22が閉じている場合に開いて、薬液貯留容器20からエジェクタ31に薬液を供給し、薬液を循環するようになっている。また、第1循環開閉弁34および第2循環開閉弁35は、薬液供給開閉弁22が開いている場合には閉じて、エジェクタ31から薬液貯留容器20への気液混合体の供給を停止して、薬液貯留容器20から洗浄槽10に薬液が供給されるようになっている。
【0035】
不活性ガス供給源40とエジェクタ31との間に、エジェクタ31に不活性ガスを供給する第1ガス供給ライン41が連結されている。また、不活性ガス供給源40と薬液貯留容器20との間に、不活性ガスをエジェクタ31に供給することなく、薬液貯留容器20に供給する第2ガス供給ライン42が設けられている。なお、第2ガス供給ライン42の不活性ガス供給源40側端部は、第1ガス供給ライン41に連結されており、第1ガス供給ライン41から分岐するように第2ガス供給ライン42が連結されている。
【0036】
第1ガス供給ライン41に、この第1ガス供給ライン41を開閉する第1ガス供給開閉弁43が設けられている。この第1ガス供給開閉弁43は、薬液供給開閉弁22が閉じている場合に開き、エジェクタ31に不活性ガスを供給するようになっている。また、第1ガス供給開閉弁43は、薬液供給開閉弁22が開いている場合に閉じて、不活性ガス供給源40からエジェクタ31への不活性ガスの供給を停止するようになっている。
【0037】
第2ガス供給ライン42に、この第2ガス供給ライン42を開閉する第2ガス供給開閉弁44が設けられている。この第2ガス供給開閉弁44は、薬液供給開閉弁22が開いている場合に開き、不活性ガスを薬液貯留容器20に直接供給するようになっている。この場合、薬液貯留容器20内が加圧されて薬液が洗浄槽10に供給される。また、第2ガス供給開閉弁44は、薬液供給開閉弁22が閉じている場合に閉じて、不活性ガス供給源40から第2ガス供給ライン42を介した薬液貯留容器20への不活性ガスの供給を停止するようになっている。
【0038】
上述した第1ガス供給開閉弁43および第2ガス供給開閉弁44により、不活性ガス供給源40からの不活性ガスの供給先を切り替えるガス供給先切替部45が構成され、不活性ガスの供給先を薬液貯留容器20とエジェクタ31との間で切り替えるようになっている。
【0039】
薬液貯留容器20の上部に、その内部から気体を排出するガス排出ライン50が連結されている。このガス排出ライン50に、ガス排出ライン50を開閉するガス排出開閉弁51が設けられている。このガス排出開閉弁51は、薬液供給開閉弁22が閉じている場合に開き、薬液貯留容器20の上部から不活性ガスと共に、薬液から除去された酸素を含む気体を排出するようになっている。また、このガス排出開閉弁51は、薬液供給開閉弁22が開いている場合には閉じるようになっている。
【0040】
薬液貯留容器20には、貯留された薬液の液面を検出する複数のレベルセンサ60が設けられ、各レベルセンサ60に、後述する制御装置70が接続されている。また、薬液貯留容器20に、この薬液貯留容器20に薬液を供給する薬液供給源61が連結されている。制御装置70は、レベルセンサ60からの検出信号に基づいて、薬液供給源61から薬液貯留容器20に薬液を供給(補充)するように薬液供給源61を制御するようになっている。
【0041】
洗浄槽10と純水供給源62との間に、純水供給ライン63が連結され、この純水供給ライン63に、純水供給ライン63を開閉する純水供給開閉弁64が設けられている。この純水供給開閉弁64が開くことにより、純水供給源62から洗浄槽10に純水が供給されるようになっている。
【0042】
上述した各開閉弁22、33、34、43、44、51、64は、制御装置70に接続され、制御装置70は、薬液を循環させる場合に、薬液供給開閉弁22および第2ガス供給開閉弁44を閉じると共に、第1循環開閉弁34、第2循環開閉弁35、第1ガス供給開閉弁43、およびガス排出開閉弁51を開くように、各開閉弁22、33、34、43、44、51、64を制御する。
【0043】
洗浄槽10において薬液による洗浄処理を行う場合、制御装置70は、薬液供給開閉弁22および第2ガス供給開閉弁44を開くと共に、第1循環開閉弁34、第2循環開閉弁35、第1ガス供給開閉弁43、およびガス排出開閉弁51を閉じるように、各開閉弁22、33、34、43、44、51、64を制御する。また、このとき、制御装置70は、純水供給開閉弁64を開く。このようにして、洗浄槽10に薬液および純水を供給するようになっている。また、洗浄槽10において純水による洗浄処理(リンス処理)を行う場合には、制御装置70は、薬液供給開閉弁22を閉じると共に、純水供給開閉弁64を開くようにこれらの開閉弁22、64を制御する。このようにして、洗浄槽10に純水が供給されるようになっている。
【0044】
なお、本実施の形態においては、制御装置70はコンピュータを含み、このコンピュータが記録媒体71に予め記憶されたプログラムを実行することによって、基板処理装置1を用いたウエハWの洗浄処理が実施されるようになっている。
【0045】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用、すなわち本実施の形態による基板処理方法について説明する。
【0046】
まず、図2に示すように、薬液供給源61から薬液貯留容器20に薬液が供給され、薬液貯留容器20に薬液が貯留される(ステップS1)。
【0047】
次に、図1中の実線矢印で示すように、薬液を循環して、貯留されている薬液がバブリングされる(ステップS2)。
【0048】
この場合、制御装置70は、薬液供給開閉弁22および第2ガス供給開閉弁44を閉じると共に、第1循環開閉弁34、第2循環開閉弁35、第1ガス供給開閉弁43、およびガス排出開閉弁51を開く。このことにより、エジェクタ31に、薬液貯留容器20から第1循環ライン32を介して薬液が供給されると共に、不活性ガス供給源40から第1ガス供給ライン41を介して不活性ガスが供給され、薬液と不活性ガスとが混合されて気液混合体が生成される。すなわち、エジェクタ31は、供給された不活性ガスの通流により、第1循環ライン32内を負圧にして、第1循環ライン32から薬液を吸引して気液混合体を生成する。この生成された気液混合体は、第2循環ライン33を通って、薬液貯留容器20に設けられた導入管36に供給され、この導入管36から、貯留された薬液の下方部分に導入される。このことにより、導入管36から導入された気液混合体のうち不活性ガスは気泡となって薬液内を上昇して(バブリングして)、気相空間に達すると共に、気液混合体のうち薬液は薬液貯留容器20内に貯留される。このようにして薬液が循環される。
【0049】
ここで、薬液内において気泡となった不活性ガスは、薬液中に溶存している酸素を伴って気相空間に達する。気相空間に達した不活性ガスは、酸素と共に、ガス排出ライン50を通って薬液貯留容器20から排出される。
【0050】
次に、図1中の破線矢印で示すように、溶存酸素が低減された薬液が、洗浄槽10に供給されて、ウエハWが洗浄処理される(ステップS3)。
【0051】
この場合、制御装置70は、薬液供給開閉弁22および第2ガス供給開閉弁44を開く共に、第1循環開閉弁34、第2循環開閉弁35、第1ガス供給開閉弁43、およびガス排出開閉弁51を閉じる。この場合、加圧された不活性ガスが、不活性ガス供給源40から第2ガス供給ライン42を介して薬液貯留容器20に供給される。このことにより、薬液貯留容器20内が加圧されて、溶存酸素が低減された薬液が、薬液貯留容器20から薬液供給ライン21を介して洗浄槽10に供給される。また、このとき、制御装置70により純水供給開閉弁64が開かれる。このことにより、純水供給源62から加圧された純水が供給され、純水供給ライン63の途中で合流する薬液と混合されて洗浄槽10に供給される。
【0052】
洗浄槽10に供給された薬液は、ノズル11からウエハWに向けて噴射される。このことにより、ウエハWの表面の酸化膜がエッチングされ、ウエハWが薬液により洗浄処理される。
【0053】
次に、洗浄槽10に純水が供給されてウエハWが洗浄処理(リンス処理)される(ステップS4)。この場合、制御装置70は、薬液供給開閉弁22を閉じると共に、純水供給開閉弁64を開く。このことにより、純水供給源62から洗浄槽10に純水が供給され、ウエハWに純水が噴射されて、ウエハWが純水で洗浄処理される。
【0054】
その後、ウエハWが乾燥室12に搬送されて、シャッター13が閉じられ、乾燥室12において、ウエハWが乾燥処理される(ステップS5)。
【0055】
なお、上述したステップS3において、薬液が薬液貯留容器20から洗浄槽10に供給されるため、薬液貯留容器20内における薬液の貯留量が減少し、薬液の液面が降下する。このため、制御装置70が、薬液の液面を検出するレベルセンサ60からの検出信号に基づいて、薬液の液面が所定位置に降下したと判断した場合、薬液供給源61から薬液貯留容器20に薬液が補充される。この場合、上述したステップS2のように、薬液を循環して、貯留している薬液をバブリングし、薬液の溶存酸素を低減させる。
【0056】
このように本実施の形態によれば、エジェクタ31により、薬液貯留容器20から第1循環ライン32を介して供給される薬液と、不活性ガス供給源40から不活性ガス供給ライン41を介して供給される不活性ガスとが混合されて気液混合体が生成され、この気液混合体が第2循環ライン33を通って薬液貯留容器20に設けられた導入管36に供給されて、この導入管36から貯留されている薬液内に導入される。この導入された気液混合体のうち不活性ガスが、貯留されている薬液内を気泡となって、溶存している酸素を伴って上昇し、薬液貯留容器20の上部の気相空間に達する。このため、貯留している薬液の溶存酸素を低減することができる。その後、この溶存酸素が低減された薬液を用いてウエハWが洗浄され、ウエハWの表面から酸化膜を効率良くエッチングすることができる。この結果、ウエハWの洗浄効率を向上させることができる。
【0057】
また、本実施の形態によれば、薬液を、第1循環ライン32、エジェクタ31、第2循環ライン33、および導入管36を順次通って薬液貯留容器20に戻して循環させることができる。このことにより、貯留している薬液を撹拌することができ、貯留している薬液の溶存酸素を効率良く低減することができる。また、このような薬液の循環は、不活性ガスの通流により薬液貯留容器20から薬液を吸引するエジェクタ31により行われている。このことにより、循環ライン30にポンプ等のような駆動部を設けて薬液を循環させる場合に比べて、省スペース化、低コスト化を図ると共に、装置寿命を長くして、信頼性を向上させることができる。
【0058】
また、本実施の形態によれば、不活性ガス供給源40から供給される不活性ガスにより薬液貯留容器20内を加圧して薬液を洗浄槽10に供給するため、ポンプ等のような駆動部を設けて薬液を供給する場合に比べ、省スペース化、低コスト化を図ると共に、装置寿命を長くして、信頼性を向上させることができる。
【0059】
さらに、本実施の形態によれば、薬液貯留容器20に貯留された薬液を第1循環ライン32、エジェクタ31、第2循環ライン33、および導入管36を通って循環させて溶存酸素を低減させた後、制御装置70により各開閉弁22、33、34、43、44、51、64が切り換えられて、洗浄槽10に供給される。このことにより、ウエハWの洗浄処理に使用される薬液の溶存酸素を確実に低減させることができる。また、洗浄槽10に薬液を供給している間、薬液貯留容器20に貯留されている薬液がエジェクタ31等により循環されないため、洗浄槽10に供給される薬液の量を安定させることができる。このため、ウエハWの洗浄効率を向上させることができる。
【0060】
第2の実施の形態
次に、図3を用いて、本発明の第2の実施の形態について説明する。ここで図3は、第2の実施の形態における基板処理装置、基板処理方法、およびこの基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体を説明するための図である。
【0061】
図3に示す第2の実施の形態においては、薬液供給駆動部がポンプからなる点が主に異なり、他の構成は、図1および図2に示す第1の実施の形態と略同一である。なお、図3において、図1および図2に示す第1の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【0062】
図3に示すように、薬液供給ライン21において、薬液供給開閉弁22と薬液貯留容器20との間に、洗浄槽10に薬液を送り込む薬液供給ポンプ80が設けられており、この薬液供給ポンプ80が薬液供給駆動部23を構成している。また、薬液供給ポンプ80は、制御装置70に接続され、制御装置70からの制御信号に基づいて駆動するようになっている。
【0063】
薬液を用いてウエハWを洗浄処理する際、制御装置70は、薬液供給開閉弁22および第2ガス供給開閉弁44を開く共に、第1循環開閉弁34、第2循環開閉弁35、第1ガス供給開閉弁43、およびガス排出開閉弁51を閉じる。また、薬液供給ポンプ80が駆動される。このことにより、薬液貯留容器20から洗浄槽10に薬液が供給される。また、このとき、制御装置70により純水供給開閉弁64が開かれる。このことにより、純水供給源62から加圧された純水が供給され、純水供給ライン63の途中で合流する薬液と混合されて洗浄槽10に供給される。この間、薬液貯留容器20の気相空間に、不活性ガス供給源40から第2ガス供給ライン42を通って不活性ガスが供給され、貯留されている薬液に酸素が溶け込むことを防止している。
【0064】
本実施の形態によれば、図1および図2に示す第1の実施の形態と同様の効果が得られることは当然である。とりわけ、本実施の形態においては、薬液貯留容器20から洗浄槽10に薬液を供給するために薬液供給ポンプ80を用いているため、洗浄槽10に薬液をより一層スムースに供給することができる。このことは、例えば、塗布処理装置、現像処理装置等で用いられるような粘性が高い薬液を洗浄槽10に供給する場合に効果的である。
【0065】
なお、本実施の形態においては、洗浄槽10に薬液を供給している間においても、各開閉弁33、34、43、51を操作して、薬液貯留容器20に貯留されている薬液をバブリングするようにすることもできる。このことにより、薬液の溶存酸素濃度をより一層低減することができる。この場合、洗浄槽10に供給される薬液の流量の精度を向上させるために、薬液供給ライン21にマスフローコントローラ等のセンサを設けて流量制御を行うようにしても良い。
【0066】
また、本実施の形態においては、不活性ガス供給源40から第2ガス供給ライン42を介した薬液貯留容器20への不活性ガスの供給は、薬液を洗浄槽10に供給する間に限られることはない。例えば、薬液循環時に、所定のタイミングで、第2ガス供給ライン42を介して薬液貯留容器20に不活性ガスを供給するようにして、薬液貯留容器20の上部の気相空間に存在する酸素をガス排出ライン50に排出させても良い。この場合、薬液の溶存酸素濃度をより一層低減することができる。
【0067】
以上、本発明による実施の形態について説明してきたが、当然のことながら、本発明の要旨の範囲内で、種々の変形も可能である。以下、代表的な変形例について説明する。
【0068】
本実施の形態においては、第1循環ライン32の薬液貯留容器20側端部が、薬液供給ライン21に連結されている例について述べた。しかしながら、このことに限られることはなく、第1循環ライン32は、薬液貯留容器20に直接連結されるようにしても良い。
【0069】
また、本実施の形態においては、ウエハWの表面の酸化膜をエッチングするためのフッ化水素(HF)を薬液とした例について説明した。しかしながらこのことに限られることはなく、ウエハWにフォトレジスト膜を形成するためのレジスト液、あるいは、ウエハWに形成されたポリマー(レジスト残渣)を除去するためのポリマー除去液を薬液として、本発明を適用することも可能である。この場合においても、レジスト液あるいはポリマー液の溶存酸素を効率良く低減することができると共に、循環ライン30にポンプ等のような駆動部を設けて循環させる場合に比べて、省スペース化、低コスト化を図ると共に、装置寿命を長くして、信頼性を向上させることができる。
【0070】
また、本実施の形態においては、ガス供給先切替部45が、第1ガス供給開閉弁43および第2ガス供給開閉弁44からなっている例について述べた。しかしながらこのことに限られることはなく、三方弁によりガス供給先切替部45を構成しても良い。
【0071】
さらに、本実施の形態においては、複数枚のウエハWを薬液または純水に浸漬して洗浄処理する洗浄装置を例として説明した。しかしながら、このことに限られることはなく、1枚ずつ洗浄処理する枚葉タイプの洗浄装置(図示せず)にも適用可能である。
【符号の説明】
【0072】
1 基板処理装置
10 洗浄槽
11 ノズル
12 乾燥室
13 シャッター
20 薬液貯留容器
21 薬液供給ライン
22 薬液供給開閉弁
23 薬液供給駆動部
30 循環ライン
31 エジェクタ
32 第1循環ライン
33 第2循環ライン
34 第1循環開閉弁
35 第2循環開閉弁
36 導入管
40 不活性ガス供給源
41 第1ガス供給ライン
42 第2ガス供給ライン
43 第1ガス供給開閉弁
44 第2ガス供給開閉弁
45 ガス供給先切替部
50 ガス排出ライン
51 ガス排出開閉弁
60 レベルセンサ
61 薬液供給源
62 純水供給源
63 純水供給ライン
64 純水供給開閉弁
70 制御装置
71 記録媒体
80 薬液供給ポンプ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
薬液を用いて基板を処理する処理部と、
薬液を貯留する薬液貯留容器と、
前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給する薬液供給駆動部と、
前記薬液貯留容器に貯留された薬液を循環する循環ラインと、
前記循環ラインに設けられた混合体生成部と、
前記混合体生成部に不活性ガスを供給する不活性ガス供給源と、を備え、
前記混合体生成部は、前記薬液貯留容器から供給される薬液と、前記不活性ガス供給源から供給される不活性ガスとを混合して気液混合体を生成して、当該薬液貯留容器に供給することを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記混合体生成部は、供給される不活性ガスの通流により、前記薬液貯留容器から薬液を吸引して不活性ガスと混合し、気液混合体を生成するエジェクタからなることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
【請求項3】
前記不活性ガス供給源は、前記薬液貯留容器に不活性ガスを供給するようになっており、
前記不活性ガス供給源と前記混合体生成部との間に、当該不活性ガス供給源からの不活性ガスの供給先を、当該混合体生成部と前記薬液貯留容器との間で切り替えるガス供給先切替部が設けられ、
前記循環ラインにおいて薬液を循環させる場合、不活性ガスが前記混合体生成部に供給され、
前記処理部に薬液を供給する場合、不活性ガスが前記薬液貯留容器に供給されることを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記不活性ガス供給源と前記混合体生成部との間に、当該混合体生成部に不活性ガスを供給する第1ガス供給ラインが連結され、
前記第1ガス供給ラインに、第1ガス供給開閉弁が設けられており、
前記不活性ガス供給源と前記薬液供給容器との間に、当該薬液供給容器に不活性ガスを供給する第2ガス供給ラインが連結され、
前記第2ガス供給ラインに、第2ガス供給開閉弁が設けられており、
前記ガス供給先切替部は、前記第1ガス供給開閉弁と前記第2ガス供給開閉弁とからなっていることを特徴とする請求項3に記載の基板処理装置。
【請求項5】
前記薬液貯留容器に、前記混合体生成部から供給される気液混合体を、貯留された薬液内に導入する導入部が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項6】
前記処理部と前記薬液貯留容器との間に、当該処理部に薬液を供給する薬液供給ラインが連結され、
前記薬液供給ラインに、薬液供給開閉弁が設けられ、
前記循環ラインのうち前記薬液貯留容器から前記混合体生成部に薬液を供給する部分に、第1循環開閉弁が設けられており、
前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に、前記第1循環開閉弁が開いて、前記混合体生成部に薬液を供給し、
前記薬液供給開閉弁が開いている場合に、前記第1循環開閉弁が閉じて、前記処理部に薬液を供給することを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項7】
前記薬液貯留容器の上部に、その内部から気体を排出するガス排出ラインが連結されていることを特徴とする請求項6に記載の基板処理装置。
【請求項8】
前記ガス排出ラインに、ガス排出開閉弁が設けられ、
前記ガス排出開閉弁は、前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に開くことを特徴とする請求項7に記載の基板処理装置。
【請求項9】
前記循環ラインのうち前記混合体生成部から前記薬液貯留容器に気液混合体を供給する部分に、第2循環開閉弁が設けられ、
前記第2循環開閉弁は、前記薬液供給開閉弁が閉じている場合に開くと共に、当該薬液供給開閉弁が開いている場合に閉じることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項10】
薬液を用いて基板を処理する処理部と、薬液を貯留する薬液貯留容器と、不活性ガス供給源とを有する基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、
前記薬液貯留容器から混合体生成部に薬液を供給すると共に、前記不活性ガス供給源から当該混合体生成部に不活性ガスを供給して、当該混合体生成部において薬液と不活性ガスとを混合して気液混合体を生成し、生成された気液混合体を当該薬液貯留容器に供給して、薬液を循環する工程と、
前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給して、前記処理部において基板を処理する工程と、を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項11】
前記混合体生成部は、エジェクタからなり、
薬液を循環する工程において、エジェクタは、供給された不活性ガスの通流により、前記薬液貯留容器から薬液を吸引して不活性ガスと混合し、気液混合体を生成することを特徴とする請求項10に記載の基板処理方法。
【請求項12】
基板を処理する工程において、不活性ガスが前記薬液貯留容器に供給されることを特徴とする請求項10または11に記載の基板処理方法。
【請求項13】
薬液を循環する工程において、前記薬液貯留容器の上部に連結されたガス排出ラインを介して、当該薬液貯留容器の内部から気体が排出されることを特徴とする請求項10乃至12のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項14】
基板処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが記録された記録媒体であって、
この基板処理方法は、
薬液を用いて基板を処理する処理部と、薬液を貯留する薬液貯留容器と、不活性ガス供給源とを有する基板処理装置を用いて基板を処理する基板処理方法において、
前記薬液貯留容器から混合体生成部に薬液を供給すると共に、前記不活性ガス供給源から当該混合体生成部に不活性ガスを供給して、当該混合体生成部において薬液と不活性ガスとを混合して気液混合体を生成し、生成された気液混合体を当該薬液貯留容器に供給して、薬液を循環する工程と、
前記薬液貯留容器から前記処理部に薬液を供給して、前記処理部において基板を処理する工程と、を備えたことを特徴とする記録媒体。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2011−187806(P2011−187806A)
【公開日】平成23年9月22日(2011.9.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−53048(P2010−53048)
【出願日】平成22年3月10日(2010.3.10)
【出願人】(000219967)東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Fターム(参考)】