衬底处理装置及衬底处理方法与流程

1.本发明涉及一种衬底处理装置及衬底处理方法。


背景技术：

2.在被处理衬底也就是例如半导体晶圆(以下，称为晶圆)的表面，有时会附着半导体装置的制造步骤中产生的物质。由于所述物质会降低半导体装置的特性，所以为了去除所述物质，使用多种药液进行晶圆表面的洗净。
3.spm液用于晶圆表面的洗净。spm液是硫酸与过氧化氢水的混合液。除了剥离残存在晶圆表面的抗蚀剂、去除将抗蚀剂灰化后的衬底的残渣外，spm液还作为用来对元件分离后的衬底进行氧化处理的药液使用。spm液不仅在例如一边使保持在旋转平台上的晶圆旋转一边对其表面供给药液的单片式处理装置中使用，还在将多片晶圆同时浸渍于装满药液的处理槽内并进行洗净的批量式处理装置中使用。
4.在批量式衬底处理装置中使用spm液处理晶圆的情况下，一般将例如数十片晶圆浸渍于加热到100℃～130℃的spm液内，且在经过特定时间后取出晶圆后，重复进行浸渍接下来的晶圆的动作，由此连续处理多片晶圆。在这种连续处理中，由于处理槽内的spm液会附着在晶圆表面，其一部分被带出到处理槽外而液面高度降低，所以要在特定时刻对spm液补充硫酸及过氧化氢水。
5.另外，已知过氧化氢为相对不稳定的物质。由于过氧化氢会随着时间经过分解为产生水，所以即便例如配合液面高度的降低而进行硫酸及过氧化氢水的补充，spm液中的硫酸浓度也会随时间降低。当硫酸浓度降低时，污染物质的去除能力降低，所以产生定期停止使用所述处理槽的晶圆的处理，并对处理槽内的spm液进行全量更换的作业，从而招致处理效率降低及/或药液消耗量增大、伴随于此的药液成本上升。因此，在批量式衬底处理装置中，研讨抑制去除污染物质的能力降低(专利文献1)。
6.在专利文献1的衬底处理装置中，在循环流路中，在加热器的下游侧补充硫酸。在专利文献1中，记载为通过在循环流路中在加热器的下游侧补充硫酸，而抑制将认为有助于有效去除污染物质的过氧化氢及卡罗酸直接加热而进行分解。
7.[背景技术文献]
[0008]
[专利文献]
[0009]
[专利文献1]日本专利2011-114305号公报


技术实现要素：

[0010]
[发明所要解决的问题]
[0011]
在专利文献1的衬底处理装置中，不管衬底的种类为何，都将处理槽的spm浓度调整为固定。然而，根据衬底的种类，也有即便不严格调整处理槽的spm浓度也能适当地处理衬底者，在专利文献1的衬底处理装置中，与处理衬底所需的硫酸及过氧化氢水的量相比，有时会无谓地使用硫酸及过氧化氢水。
[0012]
本发明是鉴于所述问题而完成的，目的在于提供一种能避免硫酸及过氧化氢水的过量使用的衬底处理装置及衬底处理方法。
[0013]
[解决问题的技术手段]
[0014]
根据本发明的一方面，衬底处理方法在贮存着包含硫酸及过氧化氢水的处理液的处理槽中，将衬底浸渍于所述处理液而处理所述衬底。所述衬底处理方法包含以下步骤：在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，取得表示所述衬底相关的信息的衬底信息；基于所述衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个，作为调整所述处理液的处理液调整步骤；第1处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述液体更换步骤的情况下，在所述处理槽的所述处理液不满足特定条件时，从所述处理槽排出所述处理槽的所述处理液的至少一部分，对所述处理槽供给硫酸及过氧化氢水而调整所述处理槽的所述处理液；第2处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述浓度调整步骤的情况下，一边使所述处理槽的所述处理液经由连接于所述处理槽的配管循环，一边调整所述处理槽的所述处理液的浓度；及一边使在所述第1处理液调整步骤或所述第2处理液调整步骤中调整后的所述处理槽的所述处理液，经由连接于所述处理槽的配管循环，一边将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液。
[0015]
某实施方式中，在取得所述衬底信息的步骤中，所述衬底信息表示已对所述衬底的抗蚀剂进行灰化处理的情况下，在所述选择的步骤中选择所述液体更换步骤；在取得所述衬底信息的步骤中，所述衬底信息表示已对所述衬底的抗蚀剂进行离子注入、及已将所述衬底进行元件分离中的任一个的情况下，在所述选择的步骤中选择所述浓度调整步骤。
[0016]
某实施方式中，在所述第1处理液调整步骤中，在所述处理槽的所述处理液满足特定条件的情况下，不排出所述处理槽的所述处理液。
[0017]
某实施方式中，所述第1处理液调整步骤包含以下步骤：在浸渍所述衬底之前，基于将衬底浸渍于所述处理槽的处理液起的经过的时间，设定从所述处理槽排出的所述处理液的量。
[0018]
某实施方式中，所述第2处理液调整步骤包含以下步骤：基于测定所述处理槽的所述处理液的浓度的浓度传感器的测定结果，调整所述处理液的过氧化氢浓度。
[0019]
某实施方式中，所述第2处理液调整步骤包含以下步骤：在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，以增加所述处理槽的所述处理液的过氧化氢浓度的方式对所述处理槽供给过氧化氢水；及在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之后，降低所述处理槽的所述处理液的过氧化氢浓度。
[0020]
根据本发明的另一方面，衬底处理装置具备：处理槽，贮存包含硫酸及过氧化氢水的处理液；循环部，具有供所述处理槽的所述处理液循环的配管；排液部，排出所述处理槽的所述处理液；处理液供给部，对所述处理槽供给硫酸及过氧化氢水；衬底保持部，保持衬底，将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液；及控制部，控制所述循环部、所述排液部、所述处理液供给部及所述衬底保持部。所述控制部在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，基于表示所述衬底相关的信息的衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个，作为调整所述处理液的处理液调整步骤；在选择所述液体更换步骤的情况下，所述控制部以进行第1处理液调整步骤的方式，控制所述排液部及所述处理液供给部，且所述第1处理液调整步骤在所述处理槽的所述处理液不满足特定条件时，从所述处理槽
排出所述处理槽的所述处理液的至少一部分，使所述处理液供给部对所述处理槽供给所述硫酸及所述过氧化氢水而调整所述处理槽的所述处理液；在选择所述浓度调整步骤的情况下，所述控制部以进行第2处理液调整步骤的方式，控制所述循环部及所述处理液供给部，且所述第2处理液调整步骤一边使所述处理槽的所述处理液经由所述循环部的所述配管循环，一边调整所述处理液的浓度；所述控制部以一边使在所述第1处理液调整步骤或所述第2处理液调整步骤中调整后的所述处理槽的所述处理液，经由所述循环部的所述配管循环，一边将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液的方式，控制所述循环部及所述衬底保持部。
[0021]
[发明的效果]
[0022]
根据本发明，能避免硫酸及过氧化氢水的过量使用。
附图说明
[0023]
图1(a)及(b)是本实施方式的衬底处理装置的示意性立体图。
[0024]
图2是本实施方式的衬底处理装置的示意图。
[0025]
图3是本实施方式的衬底处理装置的示意性框图。
[0026]
图4是本实施方式的衬底处理方法的流程图。
[0027]
图5(a)～(c)是用来说明本实施方式的衬底处理方法中的液体更换步骤的示意图。
[0028]
图6是表示本实施方式的衬底处理方法，液体更换步骤时的处理槽内的硫酸浓度及过氧化氢浓度的时间变化的图表。
[0029]
图7是本实施方式的衬底处理方法中选择液体更换步骤时的流程图。
[0030]
图8(a)～(c)是表示本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤的示意图。
[0031]
图9是表示本实施方式的衬底处理方法，浓度调整时的处理槽内的硫酸浓度及过氧化氢浓度的时间变化的图表。
[0032]
图10(a)及(b)是表示本实施方式的衬底处理方法中处理槽内的硫酸浓度及过氧化氢浓度的时间变化的图表。
[0033]
图11是本实施方式的衬底处理方法中选择浓度调整步骤时的流程图。
[0034]
图12是本实施方式的衬底处理方法的流程图。
[0035]
图13是具备本实施方式的衬底处理装置的衬底处理系统的示意图。
具体实施方式
[0036]
以下，参考附图，说明本发明的衬底处理装置及衬底处理方法的实施方式。另外，对图中相同或相当的部分标注相同的参考符号而不重复说明。另外，在本案说明书中，为了容易理解发明，有时记载互相正交的x轴、y轴及z轴。典型来说，x轴及y轴与水平方向平行，z轴与铅直方向平行。
[0037]
参考图1，说明本发明的衬底处理装置100的实施方式。图1(a)及图1(b)是本实施方式的衬底处理装置100的示意性立体图。图1(a)表示将衬底w投入到处理槽110前的衬底处理装置100。图1(b)表示将衬底w投入到处理槽110后的衬底处理装置100。
[0038]
衬底处理装置100处理衬底w。衬底处理装置100以对衬底w进行蚀刻、表面处理、氧
化处理、特性赋予、处理膜形成、去除及洗净膜的至少一部分中的至少1个的方式，处理衬底w。
[0039]
衬底w是较薄的板状。典型来说，衬底w是较薄的大致圆板状。衬底w例如包含半导体晶圆、液晶显示装置用衬底、等离子显示器用衬底、场发射显示器(field emission display：fed)用衬底、光盘用衬底、磁盘用衬底、磁光盘用衬底、光罩用衬底、陶瓷衬底及太阳能电池用衬底等。
[0040]
衬底处理装置100是批量式衬底处理装置。衬底处理装置100一并处理多块衬底w。典型来说，衬底处理装置100以组单位处理多块衬底w。例如，1组包含25片衬底w。
[0041]
如图1(a)所示，衬底处理装置100具备处理槽110、衬底保持部120、及处理液供给部130。处理槽110贮存用来处理衬底w的处理液。处理液是包含硫酸及过氧化氢水的混合液。处理液供给部130对处理槽110供给处理液。例如，处理液供给部130对处理槽110分别供给硫酸及过氧化氢水。一例中，硫酸及过氧化氢水在处理槽110中混合而产生处理液。但是，从处理液供给部130供给的硫酸及过氧化氢水也可在到达处理槽110之前混合而产生处理液。
[0042]
衬底保持部120保持基板w。由衬底保持部120保持的基板w的主表面的法线方向与y方向平行。多块衬底w沿y方向排列成一列。多块衬底w与水平方向大致平行排列。另外，多块衬底w各自的法线沿着y方向延伸，多块衬底w各自与x方向及z方向大致平行地扩展。
[0043]
典型来说，衬底保持部120集中保持多块衬底w。这里，衬底保持部120保持沿y方向排列成一列的衬底w。衬底保持部120在保持着衬底w的状态下使衬底w移动。例如，衬底保持部120在保持着衬底w的状态下沿铅直方向朝铅直上方或铅直下方移动。
[0044]
具体来说，衬底保持部120包含升降部。衬底保持部120在保持着多块衬底w的状态下朝铅直上方或铅直下方移动。通过衬底保持部120朝铅直下方移动，将由衬底保持部120保持的多块衬底w浸渍于贮存在处理槽110的处理液l中。
[0045]
在图1(a)中，衬底保持部120位于处理槽110的上方。衬底保持部120在保持着多块衬底w的状态下朝铅直下方(z方向)下降。由此，将多块衬底w投入到处理槽110中。
[0046]
如图1(b)所示，当衬底保持部120下降到处理槽110时，多块衬底w浸渍于处理槽110内的处理液中。衬底保持部120将空开特定间隔而整齐排列的多块衬底w浸渍于贮存在处理槽110的处理液中。
[0047]
处理槽110具有双重槽构造。处理槽110具有内槽112及外槽114。外槽114包围内槽112。内槽112及外槽114均具有向上打开的上部开口。
[0048]
内槽112及外槽114各自贮存处理液。对内槽112投入多块衬底w。详细来说，将保持在衬底保持部120的多块衬底w投入到内槽112。通过将多块衬底w投入到内槽112，而将之浸渍于内槽112的处理液中。
[0049]
衬底保持部120包含本体板122及保持杆124。本体板122是在铅直方向(z方向)延伸的板。保持杆124从本体板122的一个主表面朝水平方向(x方向)延伸。图1(a)及图1(b)中，3根保持杆124从本体板122的一个主表面朝水平方向延伸。多块衬底w在空开特定间隔整齐排列的状态下，由多根保持杆124抵接各衬底w的下缘，而以立起姿势(铅直姿势)受保持。
[0050]
衬底保持部120还可包含升降单元126。升降单元126使本体板122在保持于保持杆
124的多块衬底w位于处理槽110内的下方位置(图1(b)所示的位置)、与保持于保持杆124的多块衬底w位于处理槽110的上方的上方位置(图1(a)所示的位置)之间升降。因此，通过利用升降单元126将本体板122移动到下方位置，而将保持于保持杆124的多块衬底w浸渍于处理液中。
[0051]
多块衬底w由多根保持杆124保持。详细来说，通过各衬底w的下缘抵接多根保持杆124，而由多根保持杆124将多块衬底w以立起姿势(铅直姿势)保持。更具体来说，由衬底保持部120保持的多块衬底w沿y方向空开间隔整齐排列。因此，多块衬底w沿y方向排列成一列。另外，多块衬底w各自以与xz平面大致平行的姿势保持在衬底保持部120。
[0052]
升降单元126使本体板122及保持杆124升降。通过升降单元126使本体板122及保持杆124升降，本体板122及保持杆124在保持着多块衬底w的状态下朝铅直上方或铅直下方移动。升降单元126具有驱动源及升降机构，通过驱动源驱动升降机构，使本体板122及保持杆124上升及下降。驱动源例如包含马达。升降机构例如包含齿条/小齿轮机构或滚珠螺杆。
[0053]
更具体来说，升降单元126使衬底保持部120在处理位置(图1(b)所示的位置)与退避位置(图1(a)所示的位置)之间升降。如图1(b)所示，当衬底保持部120在保持着多块衬底w的状态下朝铅直下方(z方向)下降而移动到处理位置时，多块衬底w被投入到内槽112。详细来说，保持在衬底保持部120的多块衬底w移动到内槽112内。结果，将多块衬底w浸渍于内槽112内的处理液中，由处理液进行处理。另一方面，如图1(a)所示，当衬底保持部120移动到退避位置时，保持在衬底保持部120的多块衬底w移动到内槽112的上方，从处理液中提起。
[0054]
接下来，参考图1及图2，说明本实施方式的衬底处理装置100。图2是本实施方式的衬底处理装置100的示意图。
[0055]
如图2所示，衬底处理装置100具备处理槽110、衬底保持部120、处理液供给部130、循环部140、排液部150、及控制装置180。控制装置180控制衬底保持部120、处理液供给部130、循环部140及排液部150。
[0056]
处理槽110贮存处理液l。衬底保持部120保持基板w。衬底保持部120包含升降部。能通过衬底保持部120将多块衬底w一并浸渍于贮存在处理槽110的处理液l中。
[0057]
处理液供给部130对处理槽110供给处理液。处理液供给部130具有硫酸供给部132、及过氧化氢供给部134。硫酸供给部132对处理槽110供给硫酸。过氧化氢供给部134对处理槽110供给过氧化氢水。
[0058]
如上所述，过氧化氢随着时间经过分解而产生水。因此，为了将处理槽110的处理液的浓度维持固定，硫酸供给部132及过氧化氢供给部134对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。典型来说，从硫酸供给部132供给的每单位时间的硫酸的量比从过氧化氢供给部134供给的每单位时间的过氧化氢水的量多。例如，硫酸的供给量(体积)与过氧化氢水的供给量(体积)的比例为5∶1～10∶1。
[0059]
循环部140使贮存在处理槽110的处理液l循环。在循环部140使处理槽110的处理液l循环时，将处理液加热到特定温度。另外，能在循环部140使处理槽110的处理液l循环时，对处理液进行过滤而从处理液中去除杂质。
[0060]
排液部150将贮存在处理槽110的处理液l排出。能通过排液部150，排出处理槽110的处理液。另外，排液部150将贮存在处理槽110的处理液l排出，且硫酸供给部132及过氧化
氢供给部134对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水，由此，能将贮存在处理槽110的处理液l更换为新的处理液。
[0061]
如上所述，处理槽110贮存处理液l。处理液l是硫酸及过氧化氢水的混合液。处理液l中，硫酸的浓度(质量浓度)为80％以上且90％以下，过氧化氢浓度(质量浓度)为0.8％以上且2.0％以下。
[0062]
这里，处理槽110为双重槽构造。处理槽110具有内槽112及外槽114。内槽112及外槽114各自具有向上打开的上部开口。内槽112构成为能贮存处理液l，且收纳多块衬底w。外槽114设置在内槽112的上部开口的外侧面。外槽114的上缘的高度比内槽112的上缘的高度高。
[0063]
处理槽110还具有盖116。盖116能相对于内槽112的上部开口开闭。通过将盖116关闭，盖116能将内槽112的上部开口封闭。
[0064]
盖116具有开门部116a、及开门部116b。开门部116a位于内槽112的上部开口中的x方向的一侧。开门部116a配置在内槽112的上缘附近，且能相对于内槽112的上部开口开闭。开门部116b位于内槽112的上部开口中的x方向的另一侧。开门部116b配置在内槽112的上缘附近，且能相对于内槽112的上部开口开闭。通过将开门部116a及开门部116b关闭而覆盖内槽112的上部开口，能将处理槽110的内槽112封闭。
[0065]
衬底保持部120保持基板w。衬底保持部120在保持着衬底w的状态下朝铅直上方或铅直下方移动。通过衬底保持部120朝铅直下方移动，由衬底保持部120保持的衬底w被浸渍于贮存在内槽112的处理液l中。
[0066]
衬底保持部120包含本体板122、及保持杆124。本体板122是在铅直方向(z方向)延伸的板。保持杆124从本体板122的一个主表面朝水平方向(x方向)延伸。这里，3根保持杆124从本体板122的一个主表面朝y方向延伸。在沿着纸面的近前方向排列着多块衬底w的状态下，由多根保持杆124抵接各衬底w的下缘，而将多块衬底w以立起姿势(铅直姿势)保持。
[0067]
衬底保持部120还可包含升降单元126。升降单元126使本体板122在保持于衬底保持部120的衬底w位于内槽112内的处理位置(图2所示的位置)、与保持于衬底保持部120的衬底w位于内槽112的上方的退避位置(未图示)之间升降。因此，通过利用升降单元126使本体板122移动到处理位置，而将保持在保持杆124的多块衬底w浸渍于处理液中。由此，对衬底w实施处理。
[0068]
硫酸供给部132包含配管132a、及阀132b。从配管132a的一端向处理槽110喷出硫酸。配管132a连接于硫酸供给源。配管132a中配置阀132b。通过阀132b，能控制对处理槽110供给硫酸。当根据控制装置180的控制而打开阀132b时，通过配管132a的硫酸供给到处理槽110。处理槽110中，硫酸与处理槽110的处理液混合。
[0069]
例如，将从配管132a喷出的硫酸供给到内槽112。当处理液从内槽112的上缘溢出时，溢出的处理液由外槽114接住并回收。这里，硫酸喷出到内槽112。可在内槽112，配置将硫酸从硫酸供给部132供给到内槽112的配管132a的一端。
[0070]
过氧化氢供给部134包含配管134a、及阀134b。从配管134a的一端，向处理槽110喷出过氧化氢水。配管134a连接于过氧化氢水供给源。配管134a中配置阀134b。通过阀134b，能控制对处理槽110供给过氧化氢水。当根据控制装置180的控制打开阀134b时，将通过配管134a的过氧化氢水供给到处理槽110。处理槽110中，过氧化氢水与处理槽110的处理液混
合。
[0071]
例如，从配管134a喷出的过氧化氢水供给到内槽112。当处理液从内槽112的上缘溢出时，溢出的处理液由外槽114接住并回收。这里，过氧化氢水喷出到内槽112。可在内槽112，配置将过氧化氢水从过氧化氢供给部134供给到内槽112的配管134a的一端。
[0072]
循环部140包含配管141、泵142、过滤器143、加热器144、调整阀145、阀146及循环液供给管148。泵142、过滤器143、加热器144、调整阀145及阀146依序从配管141的上游朝向下游配置。
[0073]
配管141将从处理槽110排出的处理液再次引导到处理槽110。详细来说，配管141的上游端位于外槽114，配管141的下游端位于内槽112。配管141的下游端与位于内槽112的循环液供给管148连接。
[0074]
泵142将处理液从配管141输送到循环液供给管148。过滤器143过滤流过配管141的处理液。过滤器143过滤去除流过配管141的处理液中的微粒等异物。
[0075]
加热器144将流过配管141的处理液加热。通过加热器144调整处理液的温度。加热器144将流过配管141的处理液加热，而调整到处理温度(例如，约100℃～120℃)。加热器144也可将处理液加热且测定处理液的温度。所述情况下，加热器144具有加热部同时具有温度测定部。
[0076]
调整阀145调节配管141的开度，而调整供给到循环液供给管148的处理液的流量。调整阀145调整处理液的流量。调整阀145包含在内部设置着阀座的阀主体(未图示)、将阀座开闭的阀体、及使阀体在开位置与闭位置之间移动的致动器(未图示)。关于其它调整阀也同样。阀146将配管141开闭。另外，也可省略调整阀145。所述情况下，通过控制泵142而调整供给到循环液供给管148的处理液的流量。
[0077]
循环液供给管148配置在内槽112。这里，循环液供给管148配置在处理槽110的内槽112的底部。循环液供给管148配置在贮存在内槽112的处理液l内。循环液供给管148对内槽112供给循环后的处理液。
[0078]
排液部150具有排液配管151、阀152、排液配管153、阀154、及阀155。通过排液配管151及阀152，排出内槽112的处理液。通过排液配管153、阀154及阀155，排出外槽114的处理液。
[0079]
在内槽112的底壁，连接排液配管151。排液配管151中配置阀152。阀152通过控制装置180而开闭。将阀152打开，由此，贮存在内槽112内的处理液通过排液配管151排出到外部。排出的处理液输送到排液处理装置(未图示)进行处理。
[0080]
配管141中连接排液配管153。这里，排液配管153在比泵142更下游处与配管141连接。配管141中，在与排液配管153的连接部的下游配置阀154。阀155位于排液配管153。通过打开阀154且关闭阀155，处理槽110的处理液能通过配管141返回到处理槽110，能将处理槽110的处理液循环。另外，通过关闭阀154且打开阀155，处理槽110的处理液能通过配管141及排液配管153排出。
[0081]
另外，图2中，为了避免附图变得过于复杂，显示出1个调整阀145及1个阀146，但是调整阀145及阀146中的至少一个也可设置多个。
[0082]
控制装置180例如使用微型计算机构成。控制装置180具有中央处理运算器(central processing unit：cpu)等运算单元、固定存储器设备、硬盘驱动器等存储单元、
及输入输出单元。存储单元中存储着运算单元执行的程序。
[0083]
接下来，参考图1～图3，说明本发明的衬底处理装置100的实施方式。图3是本实施方式的衬底处理装置100的示意性框图。
[0084]
如图3所示，控制装置180具备控制部182及存储部184。控制部182控制衬底处理装置100的各部的动作。
[0085]
控制部182包含处理器。处理器例如具有中央处理运算器(central processing unit：cpu)。或者，处理器也可具有通用运算器。
[0086]
存储部184存储数据及计算机程序。存储部184包含主存储装置及辅助存储装置。主存储装置例如为半导体存储器。辅助存储装置例如为半导体存储器及/或硬盘驱动器。存储部184也可包含可移除媒介。控制部182的处理器执行存储部184所存储的计算机程序，而执行衬底处理方法。
[0087]
控制装置180依据预设的程序，控制衬底保持部120、硫酸供给部132、过氧化氢供给部134、循环部140及排液部150。详细来说，控制装置180控制升降单元126、泵142、过滤器143、加热器144等动作。另外，控制装置180控制阀132b、阀134b、阀146、阀152、阀154、阀155的开闭动作。此外，控制装置180控制调整阀145的开度调整动作。
[0088]
衬底处理装置100具有浓度传感器162。浓度传感器162测定处理槽110内的处理液中的硫酸浓度及过氧化氢浓度。
[0089]
例如，浓度传感器162安装在处理槽110。浓度传感器162测量表示处理槽110中贮存的处理液的比重的值。浓度传感器162测量处理槽110的背压。
[0090]
例如，浓度传感器162的前端配置在距处理槽110的处理液面特定深度的位置。在浓度传感器162中，对浓度传感器162的前端供给气体，在处理槽110的处理液内形成气泡。由此，检测贮存在处理槽110的处理液的液压，作为配置在距处理槽110的液面特定深度的位置的浓度传感器162的前端部的气压。作为气体，典型来说使用氮气。通过预先测定气压与处理液的硫酸浓度、过氧化氢浓度的关系，事先制作表示气压与处理液的关系的对照表，能根据利用气体形成气泡的气压测量处理液的比重。
[0091]
另外，控制部182通过执行存储在存储部184的计算机程序，而作为衬底信息取得部182a及处理液调整步骤选择部182b发挥功能。因此，控制部182包含衬底信息取得部182a及处理液调整步骤选择部182b。
[0092]
衬底信息取得部182a在衬底处理装置100处理衬底w之前，取得表示衬底w相关的信息的衬底信息。衬底信息也可表示在将衬底w搬入到衬底处理装置100之前进行的处理。
[0093]
处理液调整步骤选择部182b选择进行液体更换步骤及浓度调整步骤中的哪一个，作为调整处理槽110的处理液的处理液调整步骤。处理液调整步骤选择部182b基于衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个。稍后叙述液体更换步骤及浓度调整步骤。
[0094]
此外，控制部182通过执行存储在存储部184的计算机程序，而作为处理液信息取得部182c发挥功能。因此，控制部182包含处理液信息取得部182c。处理液信息取得部182c取得表示处理槽110的处理液相关的信息的处理液信息。例如，处理液信息取得部182c基于浓度传感器162的测定结果取得处理液信息。
[0095]
接下来，参考图1～图4，说明本实施方式的衬底处理方法。图4是本实施方式的衬
底处理方法的流程图。
[0096]
如图4所示，步骤s10中，取得表示衬底处理装置100所处理的衬底相关的信息的衬底信息。例如，衬底信息取得部182a从存储部184取得衬底信息。
[0097]
例如，衬底信息表示在搬入到衬底处理装置100之前对衬底w进行的处理。一例中，衬底信息表示在将衬底w搬入到衬底处理装置100之前已对抗蚀剂进行灰化处理。或者，衬底信息表示在将衬底w搬入到衬底处理装置100之前已对抗蚀剂进行离子注入。或者，衬底信息表示衬底w为进行元件分离被氧化处理之前之状态。
[0098]
步骤s20中，选择处理液调整步骤。控制部182基于衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个，作为处理液调整步骤。例如，处理液调整步骤选择部182b选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个。
[0099]
例如，衬底w是即便在将适当处理成为衬底处理装置100的处理对象的对象衬底所需的处理液的浓度范围设定得相对宽松的情况下，也能适当地处理的衬底，在所述情况下，控制部182选择液体更换步骤作为处理液调整步骤。作为一例，在为了从已对抗蚀剂进行灰化处理的衬底去除残渣而处理衬底的情况下，即便相对宽松地设定处理液的浓度范围，也能适当地处理衬底。因此，在衬底是已对抗蚀剂进行灰化处理后的衬底的情况下，控制部182选择液体更换步骤。
[0100]
另一方面，在衬底w是除非将适当处理对象衬底所需的处理液的浓度范围设定得相对狭窄，否则无法适当地处理的衬底的情况下，控制部182选择浓度调整步骤作为处理液调整步骤。作为一例，在衬底w具有已进行离子注入的抗蚀剂的情况下，除非相对严格地设定处理液的浓度范围，否则无法适当地去除、剥离抗蚀剂。因此，在衬底w是具有已进行离子注入的抗蚀剂的衬底的情况下，控制部182选择浓度调整步骤。
[0101]
或者，在对元件分离后的衬底进行氧化处理的情况下，除非相对严格地设定处理液的浓度范围，否则无法适当地处理衬底。因此，在衬底w是在元件分离后被氧化处理的衬底的情况下，控制部182选择浓度调整步骤。
[0102]
如此，控制部182基于衬底信息，对于处理槽110的处理液选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个。典型来说，在对象衬底到达衬底处理装置100之前，控制部182基于衬底信息选择处理液调整步骤。
[0103]
在步骤s20中选择液体更换步骤的情况下，处理进行到步骤s30。另一方面，在步骤s20中选择浓度调整步骤的情况下，处理进行到步骤s40。
[0104]
在步骤s30中，进行液体更换步骤。通过液体更换步骤，调整处理槽110的处理液。本说明书中，有时将选择液体更换步骤时的处理液的调整记载为第1处理液调整步骤。
[0105]
所述情况下，判定处理槽110的处理液是否满足基准。基准可基于处理槽110的处理液的硫酸浓度及/或过氧化氢浓度而设定。
[0106]
或者，基准也可基于从将处理槽110的处理液进行液体更换起的时间而设定。或者，基准也可基于在对处理槽110的处理液进行液体更换后要处理的衬底w的组数而设定。基准也可基于从将前一块衬底浸渍到处理槽110的处理液中起经过的时间而设定。
[0107]
在处理槽110的处理液满足基准的情况下，不排出处理槽110的处理液。但是，即便在所述情况下，为了通过过氧化氢水的分解维持过氧化氢浓度，过氧化氢供给部134也可以固定量对处理槽110持续供给过氧化氢水。
[0108]
另一方面，在处理槽110的处理液不满足基准的情况下，对处理槽110的处理液的至少一部分进行更换。所述情况下，排出处理槽110的处理液的至少一部分，另一方面，对处理槽110供给处理液。
[0109]
在排出处理槽110的处理液的情况下，一例中，排出外槽114的处理液。所述情况下，控制部182驱动泵142，打开阀155并关闭阀154。由此，能排出外槽114的处理液。另外，排出内槽112的处理液。例如，控制部182通过打开阀152，而排出内槽112的处理液。
[0110]
另外，对处理槽110供给处理液。所述情况下，处理液供给部130对处理槽110供给处理液。例如，硫酸供给部132对处理槽110供给硫酸。过氧化氢供给部134对处理槽110供给过氧化氢水。由此，调整处理槽110的处理液。硫酸供给部132及过氧化氢供给部134分别以处理槽110中被供给的包含硫酸及过氧化氢水的处理液成为特定浓度的比例，供给硫酸及过氧化氢水。所述情况下，通过与硫酸及过氧化氢水的反应，处理液的温度上升。
[0111]
另外，为将处理液维持特定温度，可通过驱动泵142及加热器144，一边使处理液循环一边进行加热。所述情况下，加热器144根据需要将处理液加热。例如，在处理液的温度低于特定温度的情况下，加热器144以上升到特定温度的方式将处理液加热。另一方面，当通过与硫酸及过氧化氢水的反应而处理液的温度上升到高于特定温度时，加热器144以下降到处理液的温度的方式停止处理液的加热。接下来，处理进行到步骤s50a。
[0112]
步骤s50a中，将衬底w浸渍于处理槽110的处理液中。之后，从处理槽110的处理液取出衬底w。如上结束衬底处理。
[0113]
步骤s40中，进行浓度调整步骤。通过浓度调整步骤，调整处理槽110的处理液。本说明书中，有时将选择浓度调整步骤时的处理液的调整记载为第2处理液调整步骤。
[0114]
所述情况下，调整处理槽110的处理液的浓度。例如，调整处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度。一例中，增加处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度。
[0115]
或者，调整处理槽110的处理液中的硫酸浓度。一例中，增加处理槽110的处理液中的硫酸浓度。
[0116]
典型来说，处理液供给部130对处理槽110供给处理液。例如，硫酸供给部132对处理槽110供给硫酸。过氧化氢供给部134对处理槽110供给过氧化氢水。硫酸供给部132及过氧化氢供给部134分别以处理槽110中被供给的包含硫酸及过氧化氢水的处理液成为特定浓度的比例，供给硫酸及过氧化氢水。
[0117]
例如，在增加处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度的情况下，硫酸供给部132及过氧化氢供给部134以增大过氧化氢水的比例而使处理槽110中的过氧化氢浓度增加的方式，供给硫酸及过氧化氢水。
[0118]
所述情况下，使处理槽110的处理液循环。这里，为了将处理液维持特定温度，也可通过驱动泵142及加热器144，一边使处理液循环一边进行加热。
[0119]
控制部182供给硫酸及过氧化氢水，直到浓度传感器162中测定出的硫酸浓度及/或过氧化氢浓度成为特定浓度为止。另外，控制部182以浓度传感器162中测定出的硫酸浓度及/或过氧化氢浓度维持特定浓度的方式，供给硫酸及过氧化氢水。如此，控制部182可使用浓度传感器162，通过反馈控制调整硫酸浓度及/或过氧化氢浓度。另外，浓度调整在将衬底w浸渍于处理槽110之前一刻进行，在遍历特定期间未将衬底w浸渍于处理槽110的情况下，优选为不进行浓度调整。接下来，处理进行到步骤s50b。
[0120]
步骤s50b中，将衬底浸渍于已进行过氧化氢浓度的调整的处理液中。之后，从处理槽110的处理液取出衬底w。如上结束衬底处理。
[0121]
根据本实施方式，用根据衬底w以不同的方式调整后的处理液处理衬底。例如，在衬底处理装置100中要处理的衬底以调整为相对宽松的浓度范围的处理液也能处理的情况下，在液体更换步骤中调整处理槽110的处理液。由此，只有在不满足基准的情况下，对处理槽110的处理液进行液体更换。因此，能抑制处理槽110的处理液的更换频率，能降低处理液的成本。另外，在衬底处理装置100中要处理的衬底需要以调整为相对严格的浓度范围的处理液处理的情况下，在浓度调整步骤中调整处理槽110的处理液。由此，能避免在未搬入衬底的情况下以浓度调整后的状态维持处理槽110的处理液，且适当地处理搬入的衬底。因此，根据本实施方式，能根据衬底w避免硫酸及过氧化氢水的过量使用。
[0122]
接下来，参考图1～图5，说明本实施方式的衬底处理装置100的液体更换步骤。图5(a)～图5(c)是用来说明本实施方式的衬底处理方法中的液体更换步骤的示意图。
[0123]
如图5(a)所示，在处理槽110中贮存处理液。这里，在内槽112及外槽114中的每一个贮存着定量的处理液。如上所述，从内槽112溢出的处理液流入到外槽114。将内槽112的定量设定为内槽112的容器的最大量。
[0124]
将外槽114的定量设定为少于外槽114的容器的最大量的量。当多于定量的处理液流入到外槽114时，控制部182驱动泵142使外槽114的处理液流出到外部。
[0125]
如图5(b)所示，排出处理槽110的处理液。例如，在排出内槽112的处理液的情况下，控制部182打开阀152排出内槽112的处理液。
[0126]
另外，在排出外槽114的处理液的情况下，控制部182通过驱动泵142且关闭阀154并打开阀155，而排出外槽114的处理液。
[0127]
从处理槽110排出的处理液的量也可根据从上一次进行液体更换起经过的时间而设定。例如，在从上一次进行液体更换起经过的时间相对较长的情况下，将从处理槽110排出的处理液的量设定得相对较多。反之，在从上一次进行液体更换起经过的时间相对较短的情况下，将从处理槽110排出的处理液的量设定得相对较少。
[0128]
或者，从处理槽110排出的处理液的量也可根据从上一次浸渍衬底起经过的时间而设定。在从上一次浸渍衬底起经过的时间相对较长的情况下，将从处理槽110排出的处理液的量设定得相对较多。反之，在从上一次浸渍衬底起经过的时间相对较短的情况下，将从处理槽110排出的处理液的量设定得相对较少。
[0129]
典型来说，在从处理槽110排出处理液的情况下，处理槽110的处理液不循环。但是，也可一边使处理槽110的处理液循环，一边从处理槽110排出处理液。
[0130]
如图5(c)所示，处理液供给部130对处理槽110供给处理液。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给硫酸。另外，过氧化氢供给部134对处理槽110供给过氧化氢水。所述情况下，控制部182以硫酸供给部132及过氧化氢供给部134分别对处理槽110分别供给硫酸及过氧化氢水的方式，控制硫酸供给部132及过氧化氢供给部134。
[0131]
在对处理槽110供给处理液后，处理槽110的处理液经由循环部140循环。例如，控制部182驱动泵142打开调整阀145、阀146，且打开阀154关闭阀155，由此使处理槽110的处理液从处理槽110通过配管141循环到处理槽110。另外，通过控制部182驱动加热器144，将流过配管141的处理液加热。
[0132]
此时，为了维持处理槽110内的处理液，硫酸供给部132及过氧化氢供给部134可对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。从硫酸供给部132供给的硫酸及从过氧化氢供给部134供给的过氧化氢水的量的比例与液体更换前相同。
[0133]
如上所述，能通过液体更换，调整处理槽110的处理液。根据本实施方式，能排出处理槽110的处理液的一部分且对处理槽110供给处理液。因此，能将处理槽110的处理液迅速调整为适于衬底处理的处理条件。另外，由于未完全废弃处理槽110的处理液，所以能降低衬底处理成本。
[0134]
接下来，参考图1～图6，说明本实施方式的衬底处理方法中的液体更换步骤。图6是表示本实施方式的衬底处理方法中液体更换步骤时的处理槽110内的硫酸浓度及过氧化氢浓度的时间变化的图表。图6中，线lsp表示硫酸浓度的时间变化。线lhp表示过氧化氢浓度的时间变化。
[0135]
如线lsp所示，在液体更换期间pp之前，硫酸浓度大致固定。但是，严格来说，硫酸浓度会随着时间的经过而逐渐降低。这是因为在处理槽110内过氧化氢水与硫酸反应分解而产生水。
[0136]
在液体更换期间pp，排出处理槽110的处理液的至少一部分。另外，在液体更换期间pp，重新对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。典型来说，在开始排出处理槽110内的处理液后，对处理槽110供给新的处理液。但是，处理槽110内的处理液的排出及供给也可在任意时刻进行。
[0137]
在液体更换期间pp之后，与液体更换期间pp之前相比，硫酸浓度增加。之后，硫酸浓度随着时间的经过而逐渐降低。
[0138]
如线lhp所示，在液体更换期间pp之前，过氧化氢浓度大致固定。但是，严格来说，过氧化氢浓度随着时间的经过而逐渐降低。这是因为在处理槽110内过氧化氢水与硫酸反应分解而产生水。
[0139]
在液体更换期间pp结束后，与液体更换期间pp之前相比，过氧化氢浓度增加。之后，过氧化氢浓度随着时间的经过而降低。
[0140]
另外，在图6中，在液体更换期间pp之前及之后，一边使处理槽110的处理液经由循环部160循环一边进行加热。也可在液体更换期间pp，一边使处理槽110的处理液经由循环部160循环一边进行加热。
[0141]
接下来，参考图1～图7，说明本实施方式的衬底处理方法。图7是在本实施方式的衬底处理方法中选择液体更换步骤时的流程图。
[0142]
如图7所示，在步骤s 102中，判定衬底处理装置100处理的衬底w是否为液体更换步骤的对象衬底。例如，在衬底w是已对抗蚀剂进行灰化处理的衬底的情况下，控制部182判定为衬底w是液体更换步骤的对象衬底。典型来说，在衬底到达衬底处理装置100之前，控制部182判定衬底w是否为对象衬底。
[0143]
在衬底w不是对象衬底的情况下(在步骤s102中否(no))，处理返回到步骤s102。另一方面，在衬底w是对象衬底的情况下(在步骤s102中是(yes))，处理进行到步骤s104。
[0144]
在步骤s104中，判定处理槽110的处理液是否满足特定基准。特定基准作为表示不调整处理槽110的处理液即可适当地处理衬底w的指标而设定。在处理槽110的处理液满足特定基准的情况下，不排出处理槽110的处理液。另一方面，在处理槽110的处理液不满足特
定基准的情况下，排出处理槽110的处理液并进行调整。
[0145]
特定基准可基于处理槽110的处理液浓度而设定。例如，特定基准基于处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度而设定。一例中，在处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度为特定值以上的情况下，控制部182判定为满足特定基准。另一方面，在处理槽110的处理液中的过氧化氢浓度低于特定值的情况下，控制部182判定为不满足特定基准。
[0146]
在处理槽110的处理液满足特定基准的情况下(在步骤s104中是)，处理进行到步骤s112。另一方面，在处理槽110的处理液不满足特定基准的情况下(在步骤s104中否)，处理进行到步骤s106。
[0147]
步骤s106中，排出处理槽110的处理液。排出贮存在处理槽110的处理液的至少一部分。控制部182通过驱动泵142，打开阀154并关闭阀155，而排出外槽114的处理液。另外，控制部182通过打开阀152，而排出内槽112的处理液。
[0148]
步骤s108中，对处理槽110供给处理液。处理液供给部130对处理槽110供给处理液。根据控制部182的控制，硫酸供给部132及过氧化氢供给部134对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。
[0149]
步骤s110中，停止对处理槽110供给处理液。根据控制部182的控制，停止从硫酸供给部132及过氧化氢供给部134对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。
[0150]
步骤s112中，一边使处理槽110内的处理液循环，一边将处理液加热。根据控制部182的控制，驱动泵142并打开调整阀145、阀146，且打开阀154关闭阀155，由此使处理槽110的处理液从处理槽110通过配管141循环到处理槽110。另外，根据控制部182的控制，加热器144将流过配管141的处理液加热。
[0151]
步骤s114中，判定处理液的温度是否为特定温度。在处理液的温度不是特定温度的情况下(在步骤s114中否)，处理返回到步骤s112。另一方面，在处理液的温度是特定温度的情况下(在步骤s114中是)，处理进行到步骤s116。
[0152]
步骤s116中，将衬底w浸渍于处理槽110的处理液中。典型来说，衬底保持部120在保持着衬底w的状态下朝处理槽110下降，将衬底w浸渍于处理槽110的处理液中。此时，处理液供给部130也可不对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。或者，对于处理槽110的处理液，处理液供给部130也可只对处理槽110供给过氧化氢水。任何情况下，均优选为将加热器144与驱动泵142一起驱动，由此一边使处理槽110的处理液循环一边将处理槽110的处理液加热。
[0153]
之后，从处理槽110提起衬底w。典型来说，从衬底处理装置100搬出衬底w。
[0154]
步骤s118中，判定衬底处理装置100接下来要处理的衬底w是否为对象衬底。典型来说，在下一块衬底到达衬底处理装置100之前，控制部182判定衬底w是否为对象衬底。
[0155]
在下一块衬底w不是对象衬底的情况下(在步骤s118中否)，处理结束。另一方面，在下一块衬底w是对象衬底的情况下(在步骤s118中是)，处理进行到步骤s120。
[0156]
在步骤s120中，判定处理槽110的处理液是否满足特定基准。特定基准与步骤s104同样设定。
[0157]
在处理槽110的处理液不满足特定基准的情况下(在步骤s120中否)，处理返回到步骤s106。另一方面，在处理槽110的处理液满足特定基准的情况下(在步骤s120中是)，处理返回到步骤s116。所述情况下，处理液供给部130也可不对处理槽110的处理液供给硫酸
及过氧化氢水。或者，处理液供给部130也可只对处理槽110的处理液供给过氧化氢水。任何情况下，均优选为将加热器144与驱动泵142一起驱动，由此一边使处理槽110的处理液循环一边将处理槽110的处理液加热。
[0158]
本实施方式中，如上所述，在处理槽110的处理液满足特定基准的情况下，不排出处理液而浸渍衬底w。另一方面，在处理槽110的处理液不满足特定基准的情况下，排出处理槽110的处理液的至少一部分，重新供给硫酸及过氧化氢水，由此更换处理槽110的处理液的至少一部分。由此，能减少处理液的液体更换的次数，且抑制处理液的成本增加。
[0159]
如上所述，已参考图5～图7，说明本实施方式的衬底处理方法中的液体更换步骤及选择液体更换步骤时的流程图。另外，本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤如以下般进行。
[0160]
接下来，参考图1～图8，说明本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤。图8(a)～图8(c)是用来说明本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤的示意图。
[0161]
如图8(a)所示，维持处理槽110内的处理液的状态。这里，在内槽112及外槽114中的每一个贮存着定量的处理液。例如，处理槽110内的处理液通过一边循环一边进行加热，而维持固定的状态。
[0162]
例如，处理槽110内的处理液维持硫酸浓度75％以上且90％以下，过氧化氢浓度0.8％以上且2.0％以下，温度100℃以上且140℃以下的状态。一例中，处理槽110内维持的处理液为硫酸浓度82％，过氧化氢浓度1.0％，温度110℃。
[0163]
根据控制部182的控制，维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸，过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。另外，加热器144以固定量的功率将处理液加热。
[0164]
如图8(b)所示，调整处理槽110的处理液的浓度。此时，变更从硫酸供给部132供给的硫酸及从过氧化氢供给部134供给的过氧化氢水的量的比例。例如，在将衬底w浸渍于处理槽110的处理液之前一刻调整处理槽110的处理液的浓度。
[0165]
这里，在维持处理槽110的处理液中的硫酸浓度的状态下增加过氧化氢浓度。所述情况下，控制部182以增加过氧化氢水的供给量，直到处理槽110内的处理液中的过氧化氢浓度增加为止的方式，控制过氧化氢供给部134。另外，控制部182以依维持处理槽110内的处理液中的硫酸浓度的程度供给硫酸的方式，控制硫酸供给部132。
[0166]
一例中，处理槽110内维持的处理液为硫酸浓度82％，过氧化氢浓度1.4％，温度110℃。
[0167]
之后，控制部182使衬底w浸渍于处理槽110的处理液中，维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度，直到从处理槽110的处理液提起衬底w为止。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸，过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。另外，加热器144以固定量的功率将处理液加热。
[0168]
控制部182从处理槽110的处理液提起衬底w后，变更处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度。典型来说，控制部182将处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度中的任一个，变更为将衬
底w浸渍之前的状态。
[0169]
如图8(c)所示，恢复处理槽110的处理液的状态。这里，在维持处理槽110的处理液中的硫酸浓度的状态下降低过氧化氢浓度。所述情况下，控制部182以减少过氧化氢水的供给量，直到处理槽110内的处理液中的过氧化氢浓度降低为止的方式，控制过氧化氢供给部134。另外，控制部182以依维持处理槽110内的处理液中的硫酸浓度的程度供给硫酸的方式，控制硫酸供给部132。此时，再次变更从硫酸供给部132供给的硫酸及从过氧化氢供给部134供给的过氧化氢水的量的比例。
[0170]
一例中，在处理槽110内维持的处理液为硫酸浓度82％，过氧化氢浓度1.0％，温度110℃。
[0171]
之后，控制部182维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸，过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。另外，加热器144以固定量的功率将处理液加热。
[0172]
接下来，参考图1～图9，说明本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤。图9是表示本实施方式的衬底处理方法中，浓度调整步骤时的处理槽110内的硫酸浓度及过氧化氢浓度的时间变化的图表。图9中，线lsc表示硫酸浓度的时间变化。线lhc表示过氧化氢浓度的时间变化。
[0173]
如线lsc所示，在浓度调整期间pc之前，硫酸浓度维持目标浓度tsb。但是，严格来说，硫酸浓度随着时间的经过而相对于目标浓度tsb变动。这是因为硫酸供给部132基于浓度传感器162的测定结果，间歇性对处理槽110供给硫酸。这里，当硫酸浓度降低而达到目标浓度tsb时，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸。因此，硫酸浓度从目标浓度tsb暂时增加。
[0174]
在浓度调整期间pc，对处理槽110供给在液体更换期间pp成为新的处理液的硫酸及过氧化氢水。典型来说，浓度调整期间pc是将衬底w浸渍于处理槽110的处理液之前一刻的期间。
[0175]
这里，与浓度调整期间pc之前相比，硫酸浓度在浓度调整期间pc之后也维持目标浓度tsb。所述情况下，严格来说，硫酸浓度也随着时间的经过而相对于目标浓度tsb变动。
[0176]
另一方面，如线lhc所示，在浓度调整期间pc之前，过氧化氢浓度维持目标浓度tob1。但是，严格来说，过氧化氢浓度随着时间的经过而相对于目标浓度tob1变动。这是因为过氧化氢供给部134间歇性对处理槽110供给过氧化氢水。这里，当过氧化氢浓度降低而达到目标浓度tob1时，过氧化氢供给部134也对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。因此，过氧化氢浓度从目标浓度tob1暂时增加。
[0177]
与浓度调整期间pc之前相比，过氧化氢浓度在浓度调整期间pc之后增加。这是因为通过浓度调整，过氧化氢水的目标浓度已从目标浓度tob1变更为目标浓度tob2。但是，严格来说，过氧化氢浓度随着时间的经过而相对于目标浓度tob2变动。如上所述，这是因为过氧化氢供给部134间歇性对处理槽110供给过氧化氢水。
[0178]
之后，当经过特定期间，未预定将衬底w浸渍于处理槽110的处理液时，过氧化氢浓度的目标浓度从目标浓度tob2恢复为目标浓度tob1。
[0179]
接下来，参考图1～图10，说明本发明的衬底处理装置100的实施方式。图10(a)是
表示本实施方式的衬底处理方法中处理槽110内的硫酸浓度的时间变化的图表，图10(b)是表示本实施方式的衬底处理方法中处理槽110内的过氧化氢浓度的时间变化的图表。
[0180]
如图10(a)所示，硫酸浓度相对于目标浓度ts变动。这是因为硫酸供给部132基于浓度传感器162的测定结果，间歇性对处理槽110供给硫酸。
[0181]
详细来说，当硫酸供给部132停止供给硫酸特定期间后，硫酸浓度随着时间的经过逐渐降低。当浓度传感器162测定出硫酸浓度达到下限tsd时，控制部182以硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸的方式控制硫酸供给部132。另外，由硫酸供给部132供给的硫酸的量以由浓度传感器162测定出的硫酸浓度不超过上限tsu的方式设定。因此，硫酸浓度随着时间经过相对于目标浓度ts变动。
[0182]
如图10(b)所示，过氧化氢浓度相对于目标浓度th变动。这是因为过氧化氢供给部134基于浓度传感器162的测定结果，间歇性对处理槽110供给过氧化氢水。
[0183]
详细来说，当过氧化氢供给部134停止供给过氧化氢水特定期间后，过氧化氢浓度随着时间的经过逐渐降低。当浓度传感器162测定出过氧化氢浓度达到下限thd时，控制部182以过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水的方式控制过氧化氢供给部134。另外，由过氧化氢供给部134供给的过氧化氢水的量以由浓度传感器162测定出的过氧化氢浓度不超过上限thu的方式设定。因此，过氧化氢浓度随着时间的经过而相对于目标浓度th变动。
[0184]
另外，如图10(a)及图10(b)所示，硫酸浓度及过氧化氢浓度也可对目标浓度进行反馈控制。另外，反馈控制适宜在浓度调整步骤中进行。但是，反馈控制也可在液体更换步骤中进行。
[0185]
接下来，参考图1～图11，说明本实施方式的衬底处理方法中的浓度调整步骤。图11是本实施方式的衬底处理方法中选择浓度调整步骤时的流程图。
[0186]
如图11所示，在步骤s202中，维持处理槽110内的处理液的状态。控制部182维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度及过氧化氢浓度。控制部182基于浓度传感器162的结果，以处理液的硫酸浓度及过氧化氢浓度分别成为特定值的方式，控制硫酸供给部132及过氧化氢供给部134。另外，控制部182基于由加热器144测定出的温度，以处理液维持特定温度的方式控制加热器144。
[0187]
步骤s204中，判定衬底处理装置100处理的衬底w是否为要进行浓度调整的对象衬底。典型来说，在衬底到达衬底处理装置100之前，控制部182判定衬底w是否是对象衬底。
[0188]
例如，在衬底w是具有已进行离子注入的抗蚀剂的衬底的情况下，控制部182判定为衬底w是要进行浓度调整的对象衬底。或者，在衬底w是进行元件分离后氧化处理的衬底的情况下，控制部182判定为衬底w是要进行浓度调整的对象衬底。
[0189]
在衬底w不是对象衬底的情况下(在步骤s204中否)，处理返回到步骤s202。另一方面，在衬底w是对象衬底的情况下(在步骤s204中是)，处理进行到步骤s206。
[0190]
步骤s206中，增加处理槽110内的处理液中的过氧化氢浓度。典型来说，控制部182以增加过氧化氢水的供给量，直到处理槽110内的处理液中的过氧化氢浓度增加为止的方式，控制过氧化氢供给部134。另外，控制部182以依维持处理槽110内的处理液中的硫酸浓度的程度供给硫酸的方式，控制硫酸供给部132。
[0191]
步骤s208中，判定处理液的浓度调整是否结束。当过氧化氢浓度增加且浓度传感
器162表示特定值时，结束处理液的浓度调整。
[0192]
在处理液的调整未结束的情况下(在步骤s208中否)，处理返回到步骤s208。另一方面，在处理液的调整已结束的情况下(在步骤s208中是)，处理进行到步骤s210。
[0193]
步骤s210中，维持处理槽110内的处理液的状态。控制部182维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸，过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。另外，加热器144以固定量的功率将处理液加热。
[0194]
步骤s212中，将衬底w浸渍于处理槽110的处理液中。典型来说，将衬底w搬入到衬底处理装置100，浸渍于处理槽110的处理液。之后，从衬底处理装置100搬入衬底w。之后，处理进行到步骤s214。
[0195]
步骤s214中，判定是否存在衬底处理装置100接下来应处理的衬底w，且，所述衬底w是否为对象衬底。典型来说，在下一块衬底到达衬底处理装置100之前，控制部182判定有无下一块衬底w及下一块衬底w是否为对象衬底。
[0196]
在无下一块衬底w、或者、下一块衬底w不是对象衬底的情况下(在步骤s214中否)，处理进行到步骤s216。另一方面，在有下一块衬底w，且所述衬底w是对象衬底的情况下(在步骤s214中是)，处理返回到步骤s210。
[0197]
步骤s216中，降低处理槽110内的处理液的过氧化氢浓度。典型来说，控制部182以减少过氧化氢水的供给量，直到处理槽110内的处理液中的过氧化氢浓度降低为止的方式，控制过氧化氢供给部134。另外，控制部182以依维持处理槽110内的处理液中的硫酸浓度的程度供给硫酸的方式，控制硫酸供给部132。
[0198]
步骤s218中，判定处理液的浓度调整是否结束。当过氧化氢浓度降低且浓度传感器162表示特定值时，结束处理液的浓度调整。
[0199]
在处理液的调整未结束的情况下(在步骤s218中否)，处理返回到步骤s216。另一方面，在处理液的调整已结束的情况下(在步骤s218中是)，处理进行到步骤s220。
[0200]
在步骤s220中，维持处理槽110内的处理液的状态。控制部182维持处理槽110内的处理液的温度、处理液的硫酸浓度、及处理液内的过氧化氢浓度。详细来说，硫酸供给部132对处理槽110供给特定量的硫酸，过氧化氢供给部134对处理槽110供给特定量的过氧化氢水。另外，加热器144以固定量的功率将处理液加热。
[0201]
根据本实施方式，如上所述，调整处理槽110的处理液的浓度。根据本实施方式，在将衬底w浸渍于处理槽110之前一刻，将处理槽110的处理液调整为适于处理衬底w的浓度。因此，在非浓度调整的对象的衬底的情况下，也可不调整处理槽110的处理液的浓度，能够避免过氧化氢水的过量使用。
[0202]
另外，在图9及图11中，作为浓度调整的一例，在衬底w是对象衬底的情况下，增加过氧化氢浓度，但是本实施方式不限定于此。在衬底w是对象衬底的情况下，也可增加硫酸浓度。
[0203]
另外，在图4所示的流程图中，处理液调整步骤基于在衬底处理装置100处理衬底之前进行的表示衬底相关的信息的衬底信息而选择，但是本实施方式不限定于此。处理液调整步骤也可基于衬底信息与另外的信息而选择。
[0204]
接下来，参考图1～图12，说明本实施方式的衬底处理方法。图12是本实施方式的
衬底处理方法的流程图。
[0205]
如图12所示，步骤s10中，取得衬底处理装置100处理的衬底w相关的衬底信息。例如，衬底信息取得部182a从存储部184取得衬底信息。
[0206]
在步骤s10a中，取得表示处理槽110的处理液的状态的处理液信息。处理液信息可表示处理槽110的处理液中的硫酸浓度、过氧化氢浓度及温度中的任一个。例如，浓度传感器162测定处理槽110内的处理液中的硫酸浓度及过氧化氢浓度。另外，加热器144测定处理液的温度。处理液信息取得部182c从浓度传感器162及/或加热器144取得处理液信息。
[0207]
步骤s20中，选择处理液调整步骤。控制部182基于衬底信息及处理液信息，选择以液体更换步骤或浓度调整步骤中的哪一个调整处理槽110的处理液。典型来说，控制部182在衬底w到达衬底处理装置100之前，基于衬底信息及处理液信息，选择处理液调整步骤。
[0208]
例如，基于衬底信息，设定处理槽110的处理液的目标值。一例中，根据在搬入到衬底处理装置100之前对衬底w进行的处理，设定处理槽110的处理液中的目标硫酸浓度、目标过氧化氢浓度及目标温度。
[0209]
处理液调整步骤选择部182b选择处理液调整步骤。例如，处理液调整步骤选择部182b从基于衬底信息设定的目标硫酸浓度、目标过氧化氢浓度及目标温度、与处理液信息所示的处理槽110中的处理液的硫酸浓度、目标过氧化氢浓度及目标温度的差量，选择处理液调整步骤。例如，在差量相对较大的情况下，处理液调整步骤选择部182b选择液体更换步骤，作为处理液调整步骤。另一方面，在差量相对较小的情况下，处理液调整步骤选择部182b选择浓度调整步骤，作为处理液调整步骤。
[0210]
步骤s20中选择液体更换步骤的情况下，处理进行到步骤s30。另一方面，步骤s20中选择浓度调整步骤的情况下，处理进行到步骤s40。
[0211]
步骤s30中，进行液体更换步骤。通过液体更换步骤，调整处理槽110的处理液。如上所述，判定处理槽110的处理液是否满足基准。在处理液满足基准的情况下，不排出处理槽110的处理液。在处理液不满足基准的情况下，排出处理槽110的处理液并重新对处理槽110供给硫酸及过氧化氢水。之后，处理进行到步骤s50a。
[0212]
步骤s50a中，将衬底w浸渍于处理槽110的处理液。之后，从处理槽110的处理液取出衬底w。如上结束衬底处理。
[0213]
步骤s40中，进行浓度调整步骤。所述情况下，调整处理槽110的处理液的浓度。接下来，处理进行到步骤s50b。
[0214]
步骤s50b中，将衬底浸渍于处理槽110的处理液中。之后，从处理槽110的处理液取出衬底w。如上结束衬底处理。
[0215]
根据本实施方式，不仅考虑衬底信息还考虑处理液信息，选择处理液调整步骤。因此，也可考虑调整处理液所需的时间而适当地处理衬底w。
[0216]
另外，在参考图1～图12所述的说明中，出于避免发明变得过于复杂的目的，在1个衬底处理装置100中处理衬底w，但是本实施方式不限定于此。衬底w也可在2个以上的衬底处理装置100中处理。
[0217]
接下来，参考图13，说明具备本实施方式的衬底处理装置100的衬底处理系统10。图13是具备本实施方式的衬底处理装置100的衬底处理系统10的示意图。图13所示的衬底处理系统10具备第1衬底处理装置100a～第3衬底处理装置100c。
[0218]
如图13所示，衬底处理系统10具备投入部20、多个收纳部30、交接机构40、移出部50、缓冲单元bu、第1搬送装置ctc、第2搬送装置wtr、多个衬底处理装置100、及控制装置180。
[0219]
多个衬底处理装置100具备第1衬底处理装置100a、第2衬底处理装置100b、及第3衬底处理装置100c。第1衬底处理装置100a、第2衬底处理装置100b及第3衬底处理装置100c排列配置在一方向上。例如，第1衬底处理装置100a、第2衬底处理装置100b及第3衬底处理装置100c与第1搬送装置ctc的搬送路径相邻，从第1搬送装置ctc的搬送路径附近，依序配置第1衬底处理装置100a、第2衬底处理装置100b及第3衬底处理装置100c。
[0220]
这里，第1衬底处理装置100a～第3衬底处理装置100c贮存包含硫酸及过氧化氢水的处理液。也可对第1衬底处理装置100a～第3衬底处理装置100c中的每一个，投入进行不同处理的衬底w。
[0221]
由衬底处理装置100处理的衬底w从投入部20搬入。投入部20包含多个载置台22。由衬底处理装置100处理后的衬底w从移出部50搬出。移出部50包含多个载置台52。
[0222]
投入部20中载置收纳着衬底w的收纳部30。载置在投入部20的收纳部30收纳未由衬底处理装置100进行处理的衬底w。这里，2个收纳部30分别载置在2个载置台22。
[0223]
多个收纳部30各自收纳多个衬底w。各衬底w以水平姿势收纳于收纳部30。收纳部30例如为foup(front opening unified pod：前开式晶片传送盒)。
[0224]
载置在移出部50的收纳部30收纳由衬底处理装置100处理后的衬底w。移出部50包含多个载置台52。2个收纳部30分别载置在2个载置台52上。移出部50将已处理的衬底w收纳于收纳部30，连同收纳部30一起移出。
[0225]
缓冲单元bu与投入部20及移出部50相邻配置。缓冲单元bu将载置在投入部20的收纳部30连同衬底w一起提取到内部，且将收纳部30载置于架子(未图示)。另外，缓冲单元bu接收已处理的衬底w将其收纳于收纳部30，且将收纳部30载置于架子。在缓冲单元bu内，配置着交接机构40。
[0226]
交接机构40在投入部20及移出部50与架子之间交接收纳部30。另外，交接机构40对于第1搬送装置ctc只进行衬底w的交接。也就是说，交接机构40对第1搬送装置ctc进行衬底w组的交接。
[0227]
第1搬送装置ctc在从交接机构40接收到未处理的多块衬底w组后，将多块衬底w的姿势从水平姿势转换为垂直姿势，并将多块衬底w移交给第2搬送装置wtr。另外，第1搬送装置ctc在从第2搬送装置wtr接收到已处理的多块衬底w组后，将多块衬底w的姿势从垂直姿势转换为水平姿势，并将衬底w组移交给交接机构40。
[0228]
第2搬送装置wtr能沿着衬底处理系统10的长度方向，从第3衬底处理装置100c移动到第2衬底处理装置100b。第2搬送装置wtr能将衬底w组搬入及搬出到第1衬底处理装置100a、第2衬底处理装置100b及第3衬底处理装置100c。
[0229]
控制装置180控制衬底处理系统10的各种动作。详细来说，控制装置180控制交接机构40、第1搬送装置ctc、第2搬送装置wtr、及衬底处理装置10()。
[0230]
控制装置180包含控制部182及存储部184。控制部182具有处理器。控制部182例如具有中央处理运算器。或者，控制部182也可具有通用运算器。
[0231]
存储部184存储数据及计算机程序。数据包含制程数据。制程数据包含表示多个制
程的信息。多个制程各自规定衬底w的处理内容及处理顺序。
[0232]
存储部184包含主存储装置及辅助存储装置。主存储装置例如为半导体存储器。辅助存储装置例如为半导体存储器及/或硬盘驱动器。存储部184也可包含可移除媒介。存储部184相当于非暂时性计算机能读取存储媒介的一例。
[0233]
存储部184中存储着已预设了顺序的计算机程序。衬底处理装置100依据计算机程序所规定的顺序而动作。控制部182执行存储部184所存储的计算机程序，而执行衬底处理动作。控制部182的处理器通过执行存储在存储部184的计算机程序，而控制交接机构40、第1搬送装置ctc、第2搬送装置wtr、及衬底处理装置100。
[0234]
以上，已一边参考附图一边说明本发明的实施方式。但是，本发明不限于所述实施方式，能在不脱离其主旨的范围内以各种方式实施。另外，能通过适当组合所述实施方式所揭示的多个构成要件，而形成各种发明。例如，也可从实施方式所示的所有构成要件中删除若干构成要件。此外，也可适当组合跨及不同实施方式的构成要件。为了容易理解，附图以各个构成要件为主体示意性表示，图示的各构成要件的厚度、长度、个数、间隔等是为了便于制作附图而作的，有与实际不同的情况。另外，所述实施方式所示的各构成要件的材质、形状、尺寸等为一例，无特别限定，能在实质上不脱离本发明的效果的范围内进行各种变更。
[0235]
[产业上的可用性]
[0236]
本发明适宜用于衬底处理装置及衬底处理方法。
[0237]
[符号说明]
[0238]
10：衬底处理系统
[0239]
100：衬底处理装置
[0240]
110：处理槽
[0241]
112：内槽
[0242]
114：外槽
[0243]
120：衬底保持部
[0244]
130：处理液供给部
[0245]
180：控制装置
[0246]
182：控制部
[0247]
184：存储部
[0248]
w：衬底。

技术特征：
1.一种衬底处理方法，其在贮存着包含硫酸及过氧化氢水的处理液的处理槽中，将衬底浸渍于所述处理液中而处理所述衬底，且包含以下步骤：在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，取得表示所述衬底相关的信息的衬底信息；基于所述衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个，作为调整所述处理液的处理液调整步骤；第1处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述液体更换步骤的情况下，在所述处理槽的所述处理液不满足特定条件时，从所述处理槽排出所述处理槽的所述处理液的至少一部分，对所述处理槽供给硫酸及过氧化氢水调整所述处理槽的所述处理液；第2处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述浓度调整步骤的情况下，一边使所述处理槽的所述处理液经由连接于所述处理槽的配管循环，一边调整所述处理槽的所述处理液的浓度；及一边使在所述第1处理液调整步骤或所述第2处理液调整步骤中调整后的所述处理槽的所述处理液，经由连接于所述处理槽的配管循环，一边将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液。2.根据权利要求1所述的衬底处理方法，其中在取得所述衬底信息的步骤中，所述衬底信息表示已对所述衬底的抗蚀剂进行灰化处理的情况下，在所述选择的步骤中选择所述液体更换步骤；在取得所述衬底信息的步骤中，所述衬底信息表示已对所述衬底的抗蚀剂进行离子注入、及已将所述衬底进行元件分离中的任一个的情况下，在所述选择的步骤中选择所述浓度调整步骤。3.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中在所述第1处理液调整步骤中，在所述处理槽的所述处理液满足特定条件的情况下，不排出所述处理槽的所述处理液。4.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中所述第1处理液调整步骤包含以下步骤：在浸渍所述衬底之前，基于将衬底浸渍于所述处理槽的处理液起经过的时间，设定从所述处理槽排出的所述处理液的量。5.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，其中所述第2处理液调整步骤包含以下步骤：基于测定所述处理槽的所述处理液的浓度的浓度传感器的测定结果，调整所述处理液的过氧化氢浓度。6.根据权利要求1或2所述的衬底处理方法，所述第2处理液调整步骤包含以下步骤：在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，以增加所述处理槽的所述处理液的过氧化氢浓度的方式对所述处理槽供给过氧化氢水；及在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之后，降低所述处理槽的所述处理液的过氧化氢浓度。7.一种衬底处理装置，具备：处理槽，贮存包含硫酸及过氧化氢水的处理液；循环部，具有供所述处理槽的所述处理液循环的配管；排液部，排出所述处理槽的所述处理液；处理液供给部，对所述处理槽供给硫酸及过氧化氢水；
衬底保持部，保持衬底，并将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液；及控制部，控制所述循环部、所述排液部、所述处理液供给部及所述衬底保持部；且所述控制部在将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液之前，基于表示所述衬底相关的信息的衬底信息，选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个，作为调整所述处理液的处理液调整步骤；在选择所述液体更换步骤的情况下，所述控制部以进行第1处理液调整步骤的方式，控制所述排液部及所述处理液供给部，且所述第1处理液调整步骤在所述处理槽的所述处理液不满足特定条件时，从所述处理槽排出所述处理槽的所述处理液的至少一部分，使所述处理液供给部对所述处理槽供给所述硫酸及所述过氧化氢水而调整所述处理槽的所述处理液；在选择所述浓度调整步骤的情况下，所述控制部以进行第2处理液调整步骤的方式，控制所述循环部及所述处理液供给部，且所述第2处理液调整步骤一边使所述处理槽的所述处理液经由所述循环部的所述配管循环，一边调整所述处理液的浓度；所述控制部以一边使在所述第1处理液调整步骤或所述第2处理液调整步骤中调整后的所述处理槽的所述处理液，经由所述循环部的所述配管循环，一边将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液的方式，控制所述循环部及所述衬底保持部。

技术总结
本发明提供一种衬底处理装置及衬底处理方法。衬底处理方法包含以下步骤：取得衬底信息；选择液体更换步骤及浓度调整步骤中的任一个；第1处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述液体更换步骤的情况下，在所述处理槽的所述处理液不满足特定条件时，从所述处理槽排出所述处理槽的所述处理液的至少一部分，对所述处理槽供给硫酸及过氧化氢水；第2处理液调整步骤，在所述选择的步骤中选择所述浓度调整步骤的情况下，一边使所述处理槽的所述处理液经由连接于所述处理槽的配管循环，一边调整所述处理槽的所述处理液的浓度；及一边使在所述第1处理液调整步骤或所述第2处理液调整步骤中调整后的所述处理槽的所述处理液，经由连接于所述处理槽的配管循环，一边将所述衬底浸渍于所述处理槽的所述处理液。于所述处理槽的所述处理液。于所述处理槽的所述处理液。


技术研发人员：伊豆田崇
受保护的技术使用者：株式会社斯库林集团
技术研发日：2023.01.13
技术公布日：2023/8/2