CN106102996A - 基板处理***及基板处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及能够清洗处理液供给管线的基板处理***及基板处理方法。基板处理***具备：处理基板W的基板处理装置(1)以及清洗分配管线(93)和处理液供给管线(92)的冲洗装置。冲洗装置具备：清洗液供给管线(99)，该清洗液供给管线(99)与分配管线(93)连接；排液管机构(101)，该排液管机构(101)将通过分配管线(93)而被供给至处理液供给管线(92)的清洗液引导至液体废弃处(100)；供给切换阀(104)，该供给切换阀(104)允许处理液或清洗液的任一方在分配管线(93)内流动；以及动作控制部(30)，该动作控制部(30)控制排液管机构(101)及供给切换阀(104)的动作。

Description

基板处理***及基板处理方法
技术领域
本发明是涉及处理晶片等基板的基板处理***及基板处理方法，尤其是涉及使用处理液来处理基板，进一步涉及能够清洗处理液供给管线的基板处理***及基板处理方法。
背景技术
在半导体元件的制造工厂内，设置多个研磨晶片来进行清洗的基板处理装置。在近年的制造工厂中是采用将研磨液或药液等处理液分配在这些多个基板处理装置的集中供给***。利用该集中供给***，处理液通过被设置在制造工厂内的循环管线进行循环，且处理液通过由循环管线延伸的分支管线而被供给至各自的基板处理装置。
只要处理晶片(即研磨及清洗)，则被供给至基板处理装置的处理液在基板处理装置内持续流通。但是，晶片未被处理时，处理液是停留在被设置在基板处理装置内的配管内。若晶片长时间未处理，则处理液在配管内沉积。其结果，会有处理液的浓度分布变化，或处理液所包含的颗粒等粒子凝聚而形成较大粒子(以下称为粗大粒子)的情况。浓度分布变化后的处理液成为对基板的处理结果带来不良影响的原因。此外，在处理晶片时，若粗大粒子接触晶片，会有在晶片表面发生刮痕的情况。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-229845号公报
专利文献2：日本特开平9-29637号公报
专利文献3：日本特开2004-358587号公报
专利文献4：日本特开2000-280170号公报
专利文献5：日本特开2002-154057号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述众所周知的问题而完成的，目的在于提供能够一边将发挥原有性质的处理液直接或间接供给至晶片等基板，一边处理该基板的基板处理***及基板处理方法。
解决课题的手段
本发明的一方式是一种基板处理***，其特征在于，具备：基板处理装置，该基板处理装置一边从与处理液供给管线连接的处理液供给喷嘴将处理液直接或间接供给至基板，一边处理该基板；分配管线，该分配管线将处理液供给源与所述处理液供给管线连接；以及冲洗装置，该冲洗装置清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，所述冲洗装置具备：清洗液供给管线，该清洗液供给管线与所述分配管线连接；排液管(drain)机构，该排液管机构将通过所述分配管线而被供给至所述处理液供给管线的清洗液引导至液体废弃处；供给切换阀，该供给切换阀安装于所述分配管线及所述清洗液供给管线，允许所述处理液或所述清洗液的任一方在所述分配管线内流动；以及动作控制部，该动作控制部控制所述排液管机构及所述供给切换阀的动作，所述分配管线及所述供给切换阀配置于所述基板处理装置外。
本发明优选的方式的特征在于：所述排液管机构具备：排液管管线，该排液管管线从所述处理液供给管线分支而延伸至所述液体废弃处；以及排液管切换阀，该排液管切换阀安装于所述处理液供给管线及所述排液管管线，所述排液管切换阀构成为将在所述处理液供给管线流通的所述清洗液引导至所述排液管管线。
本发明优选的方式的特征在于：所述排液管切换阀配置于距离所述处理液供给喷嘴不远的上游侧。
本发明优选的方式的特征在于：所述排液管机构是使所述处理液供给喷嘴从用于处理所述基板的规定位置移动至所述液体废弃处的上方的位置的喷嘴移动机构。
本发明优选的方式的特征在于：在进行所述基板的处理前，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而将所述清洗液流至所述处理液供给管线内。
本发明优选的方式的特征在于：在所述基板处理装置的运转时间到达规定的时间时，所述动作控制部一边使所述供给切换阀及所述排液管机构动作而使所述清洗液流至所述处理液供给管线内，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：还具备粒子测定装置，该粒子测定装置对每单位体积的所述处理液所含有的粒子数进行计数。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部发出警报，或停止所述基板处理装置的运转。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：还具备用于捕捉所述处理液所含有的所述粒子的过滤器，所述粒子测定装置配置于所述过滤器的下游侧。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部发出催促更换所述过滤器的警报。
本发明优选的方式的特征在于：还具备测定所述基板的膜厚的膜厚测定器，当所述膜厚的测定值超出规定的允许范围时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：还具备检测所述基板的缺陷的基板检查器，当检测到的所述缺陷的数量达到规定的阈值时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明的其他方式是一种基板处理方法，其特征在于：一边通过分配管线而使清洗液流至基板处理装置内的处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至液体废弃处，一边通过所述处理液供给管线而将处理液直接或间接供给至基板，一边在所述基板处理装置内处理该基板。
本发明优选的方式的特征在于：将新的处理液供给至所述分配管线而将残留在所述分配管线内的处理液冲走，并且将所述处理液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：还包含测定每单位体积的所述处理液所含有的粒子数的工序。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，发出警报，或停止所述基板处理装置的运转。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：当所述粒子数达到规定的阈值时，发出催促更换安装于所述分配管线或所述处理液供给管线的过滤器的警报。
本发明优选的方式的特征在于：还包含测定所述基板膜厚的工序，当所述膜厚的测定值超出规定的允许范围时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：还包含检测所述基板的缺陷的工序，当所被检测到的所述缺陷的数量达到规定的阈值时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
本发明优选的方式的特征在于：当所述基板处理装置的运转时间达到规定的时间时，一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
发明效果
清洗液是在分配管线及处理液供给管线内流通，将滞留在分配管线及处理液供给管线的经劣化的处理液冲走。此外，清洗液是连同处理液一起利用排液管机构被引导至液体废弃处，且被排出至液体废弃处。因此，清洗液及经劣化的处理液并未被供给至基板，不会有对基板的处理造成不良影响的情况。在以清洗液清洗分配管线及处理液供给管线后，能够发挥原有性质的处理液被直接或间接供给至基板。因此，能够正常进行基板的处理。
附图说明
图1是表示基板处理装置的一实施方式的俯视图。
图2是组装于图1所示的基板处理装置的研磨单元的立体图。
图3是从上方观察图2所示的研磨单元的图。
图4是组装于图1所示的基板处理装置的清洗单元的立体图。
图5是表示对处理单元供给处理液的处理液供给管线与清洗该处理液供给管线的冲洗装置的示意图。
图6是表示冲洗装置的其他实施方式的图。
图7是表示冲洗装置的另一其他实施方式的图。
图8是表示在基板处理装置的外部设有缺陷检查器的例的示意图。
图9是表示冲洗装置的另一其他实施方式的图。
图10是表示冲洗装置的另一其他实施方式的图。
图11是表示冲洗装置的另一其他实施方式的图。
符号说明
1 基板处理装置
10 外壳
12 装载埠
14a～14d 研磨单元
16 第1清洗单元
18 第2清洗单元
20 干燥单元
21 膜厚测定器
22 第1基板搬送机器人
23 缺陷检查器
24 基板搬送单元
26 第2基板搬送机器人
28 第3基板搬送机器人
29 处理控制部
30 动作控制部
41 研磨垫
41a 研磨面
42 研磨平台
43 顶环(基板保持部)
45 平台轴
46 平台电动机
47 顶环轴
48 顶环臂部
50 研磨液供给喷嘴(处理液供给喷嘴)
51 喷嘴回旋轴
52 喷嘴电动机
54 修整装置
56 修整器
57 修整器臂部
58 修整器回旋轴
71～74 保持辊(基板保持部)
75 基板旋转装置
77、78 辊型海绵
80、81 清洗具旋转装置
82 升降驱动机构
85 清洗液供给喷嘴
87 药液供给喷嘴(处理液供给喷嘴)
89 导轨
92 处理液供给管线
93 分配管线
94 过滤器
97 处理液循环管线
99 清洗液供给管线
100 排液管(液体废弃处)
101 排液管机构
104 供给切换阀
107 排液管切换阀
110 排液管管线
111 移送管线
112 纯水切换阀
113 纯水供给管线
114 连接部
116 纯水供给管线
117 纯水切换阀
120 粒子测定装置
122 上侧喷嘴电动机
具体实施方式
以下参照附图，说明实施方式。在图1至图11中，对于相同或等同的结构要素标注相同符号且省略重复说明。
图1是表示基板处理装置1的一实施方式的俯视图。该基板处理装置1是可执行包含晶片等基板的研磨、清洗、及干燥的多个处理的复合装置。如图1所示，基板处理装置1具备：大致矩形状的外壳10、及载置收容多个晶片的基板匣盒的装载埠12。装载埠12是与外壳10相邻配置。在装载埠12是可装载开放式匣盒、SMIF(Standard ManufacturingInterface，标准制造介面)晶片盒(pod)、或FOUP(Front opening Unified Pod，前开式晶片盒)。SMIF及FOUP是在内部收纳基板匣盒，被间隔壁覆盖，从而可保持与外部空间呈独立的环境的密闭容器。
在外壳10的内部收容有：清洗晶片的多个(本实施方式中为4个)研磨单元14a、14b、14c、14d、清洗经研磨的晶片的第1清洗单元16及第2清洗单元18、及使经清洗的晶片干燥的干燥单元20。研磨单元14a～14d沿着基板处理装置1的长边方向排列，清洗单元16、18及干燥单元20也沿着基板处理装置1的长边方向排列。
在被装载埠12、研磨单元14a、及干燥单元20包围的区域配置有第1基板搬送机器人22，而且与研磨单元14a～14d平行地配置有基板搬送单元24。第1基板搬送机器人22从装载埠12接收应研磨的晶片并交付至基板搬送单元24，并且从干燥单元20接收经干燥的晶片并送回至装载埠12。基板搬送单元24搬送从第1基板搬送机器人22接收到的晶片，并在与各研磨单元14a～14d之间进行晶片的交接。各研磨单元14a～14d一边将研磨液(浆料)供给至研磨面，一边使晶片在研磨面滑动接触，从而研磨晶片表面。
配置有第2基板搬送机器人26，其位于第1清洗单元16与第2清洗单元18之间，在这些清洗单元16、18及基板搬送单元24之间搬送晶片。且配置有第3基板搬送机器人28，其位于第2清洗单元18与干燥单元20之间，在这些各单元18、20之间搬送晶片。此外，配置有处理控制部29，其位于外壳10的内部，控制基板处理装置1的各单元的动作。
作为第1清洗单元16及第2清洗单元18，使用在存在药液的情况下用辊型海绵擦晶片的正反两面来清洗晶片的第1清洗单元16。作为第2清洗单元18，也可使用在存在药液的情况下用笔型海绵擦晶片的清洗装置。作为干燥单元20，使用从移动的喷嘴喷出IPA(Isopropyl alcohol：异丙醇)蒸气使晶片干燥且另外使晶片以高速旋转，从而使晶片干燥的旋转干燥装置。
利用研磨单元14a～14d的至少1个研磨晶片。经研磨的晶片是利用第1清洗单元16及第2清洗单元18进行清洗的，另外经清洗的晶片是利用干燥单元20进行干燥的。
在干燥单元20进行干燥后的晶片是利用第1基板搬送机器人22被搬送至膜厚测定器21的。该膜厚测定器21构成为测定晶片的膜厚。测定膜厚后，第1基板搬送机器人22从膜厚测定器21取出晶片并送回至装载埠12。
研磨单元14a～14d具有相同结构。因此，以下说明研磨单元14a。图2是组装于图1所示的基板处理装置1的研磨单元14a的立体图。如图2所示，研磨单元14a具备有：支承研磨垫41的研磨平台42、将作为基板的一例的晶片W按压在研磨垫41的顶环43、及对研磨垫41供给研磨液的研磨液供给喷嘴50。
研磨平台42与经由平台轴45而配置在其下方的平台电动机46相连结，利用该平台电动机46，研磨平台42向箭头所示的方向旋转。研磨垫41粘贴在研磨平台42的上表面，研磨垫41的上表面构成研磨晶片W的研磨面41a。顶环43被固定在顶环轴47的下端。顶环43构成为可利用真空抽吸而将晶片W保持在其下表面。顶环轴47与设置于顶环臂部48内的未图示的旋转装置连结，顶环43利用该旋转装置并经由顶环轴47旋转驱动。顶环43是保持晶片W而使其旋转的基板保持部。
图3是从上方观察图2所示的研磨单元14a的图。如图3所示，研磨液供给喷嘴50构成为固定于喷嘴回旋轴51，能够以喷嘴回旋轴51为中心回旋。喷嘴回旋轴51与作为喷嘴移动机构的喷嘴电动机52连结，利用该喷嘴电动机52，研磨液供给喷嘴50构成为可在位于研磨垫41的外侧的避让位置P1与研磨垫41的上方的处理位置P2之间移动。
晶片W的研磨按如下进行。使顶环43及研磨平台42分别向图2的箭头所示方向旋转。在该状态下，一边从位于处理位置P2的研磨液供给喷嘴50将研磨液供给至研磨垫41的研磨面41a上，顶环43一边将晶片W按压在研磨垫41的研磨面41a。晶片W在存在保持于研磨面41a上的研磨液的情况下被滑动接触在研磨垫41。晶片W的表面是利用研磨液所含有的颗粒的机械作用与研磨液的化学成分的化学作用而进行研磨的。
研磨单元14a还具备用于修整研磨垫41的修整装置54。修整装置54具备：接触研磨垫41的研磨面41a的修整器56、支承修整器56的修整器臂部57、及使修整器臂部57回旋的修整器回旋轴58。修整器56构成为利用设置于修整器臂部57内的未图示的电动机而进行旋转。修整器56的下表面构成由钻石粒子等多个颗粒所结构的修整面。
研磨垫41的修整是在研磨晶片W后进行的。即，在研磨晶片W后，使保持晶片W的顶环43朝研磨平台42的外侧移动。接着，修整器56一边绕其轴心旋转，一边按压在研磨垫41的研磨面41a。在该状态下，伴随修整器臂部57的回旋，修整器56在研磨面41a上摆动。修整器56通过稍微削去研磨垫41来修整研磨面41a。在修整研磨垫41时，取代研磨液而将纯水从研磨液供给喷嘴50供给至研磨垫41。
图4是表示第1清洗单元16的立体图。在该实施方式中，使用朝水平方向延伸的辊型海绵作为清洗晶片W的海绵清洗具。第1清洗单元16具备：保持晶片W并使其旋转的4个保持辊71、72、73、74、分别与晶片W的上下面相接触的圆柱形的辊型海绵77、78、使这些辊型海绵77、78绕其中心轴线旋转的清洗具旋转装置80、81、将清洗液(例如纯水)供给至晶片W的上表面的上侧清洗液供给喷嘴85、及将药液供给至晶片W的上表面的上侧药液供给喷嘴87。虽未图示，但设有将清洗液(例如纯水)供给至晶片W的下表面的下侧清洗液供给喷嘴、及将药液供给至晶片W的下表面的下侧药液供给喷嘴。所使用的药液的一例是对构成晶片W表面的薄膜具有蚀刻作用的蚀刻液。
保持辊71、72、73、74构成保持晶片W并使其旋转的基板保持部。保持辊71、72、73、74利用未图示的驱动机构(例如空气汽缸)，可朝接近及分离晶片W的方向移动。4个保持辊中的2个保持辊71、74与基板旋转装置75连结，这些保持辊71、74利用基板旋转装置75而朝相同方向旋转。在4个保持辊71、72、73、74保持晶片W的状态下，利用2个保持辊71、74进行旋转，晶片W绕其中心轴线旋转。
使上侧的辊型海绵77旋转的清洗具旋转装置80安装于引导其上下方向的动作的导轨89。此外，该清洗具旋转装置80支承于升降驱动机构82，清洗具旋转装置80及上侧的辊型海绵77利用升降驱动机构82而朝上下方向移动。
虽未图示，但是使下侧的辊型海绵78旋转的清洗具旋转装置81也支承于导轨，利用升降驱动机构，使清洗具旋转装置81及下侧的辊型海绵78上下动。作为升降驱动机构，使用例如使用了滚珠丝杠的电动机驱动机构或空气汽缸。清洗晶片W时，辊型海绵77、78朝互相接近的方向移动而与晶片W的上下面相接触。
接着，说明清洗晶片的工序。利用保持辊71、72、73、74，使晶片W绕其中心轴线旋转。接着，从上侧药液供给喷嘴87及未图示的下侧药液供给喷嘴向晶片W的上表面及下表面供给药液。在该状态下，辊型海绵77、78一边绕朝其水平延伸的中心轴线旋转，一边在晶片W的上下面滑动接触，从而将晶片W的上下面进行洗刷清洗。辊型海绵77、78的直径比晶片W长，与晶片W的上下面整体相接触。在洗刷清洗后，一边使辊型海绵77、78与晶片W的上下面滑动接触，一边将清洗液供给至进行旋转的晶片W的上表面及下表面，从而进行晶片W的清洗。
如上所述，研磨单元14a～14d及清洗单元16、18是一边将处理液供给至晶片，一边处理该晶片的处理单元。即，研磨单元14a～14d一边通过研磨垫41而将研磨液间接供给至晶片，一边研磨晶片。清洗单元16、18一边将药液直接供给至晶片一边清洗晶片。以下，将研磨单元14a～14d及清洗单元16、18总称为处理单元，将研磨液(浆料)及药液总称为处理液。
图5是表示对处理单元供给处理液的处理液供给管线92、及队该处理液供给管线92进行清洗的冲洗装置的示意图。图5所示的处理液供给管线92是用以将研磨液(浆料)作为处理液而供给至研磨单元14a的研磨液供给喷嘴50的处理液供给管线的一例。用以对研磨单元14b～14d供给作为处理液的研磨液的处理液供给管线也具有相同结构。处理液供给管线92设置于基板处理装置1的外壳10内。
在以下说明中，将研磨液称为处理液，将研磨液供给喷嘴称为处理液供给喷嘴。如图5所示，基板处理装置1具备将处理液供给至处理液供给喷嘴50的处理液供给管线92。处理液供给管线92的一端与处理液供给喷嘴50连接，另一端与设于基板处理装置1的外侧的分配管线93连接。处理液供给管线92及分配管线93利用连接部114而互相连接。该连接部114设于基板处理装置1的外壳10。分配管线93将作为处理液供给源的处理液循环管线97、及处理液供给管线92连接。该处理液循环管线97铺设于设置有基板处理装置1的工厂内，处理液是通过处理液循环管线97而在工厂内作循环的。通过处理液循环管线97进行循环的处理液的一部分流入分配管线93而被导入基板处理装置1内。此外，处理液是通过处理液供给管线92而被移送至处理液供给喷嘴50的。
在分配管线93安装有用于捕捉处理液所含有的粗大粒子的过滤器94。该过滤器94构成为捕捉规定尺寸以上的粗大粒子。处理液通过过滤器94之后流入处理液供给管线92。在本实施方式中，过滤器94配置于基板处理装置1的外侧，但是也可配置于基板处理装置1的内侧。即，也可将过滤器94安装在处理液供给管线92。
冲洗装置是使用清洗液来清洗分配管线93及处理液供给管线92的内部的清洗装置。该冲洗装置具备：将清洗液通过分配管线93而供给至处理液供给管线92的清洗液供给管线99、及将被供给至处理液供给管线92的清洗液引导至位于研磨垫41外的排液管(液体废弃处)100的排液管机构101。清洗液是用于在分配管线93及处理液供给管线92内势头强地流动而将滞留在分配管线93及处理液供给管线92内的处理液去除的冲洗流体。更具体而言，清洗液被供给至分配管线93内，以比处理液更高的流速在分配管线93内流动，进一步在处理液供给管线92内流通。
在分配管线93及清洗液供给管线99安装有允许处理液或清洗液的任一方在分配管线93及处理液供给管线92内流动的供给切换阀104。清洗液供给管线99经由供给切换阀104而与分配管线93连结。供给切换阀104配置于过滤器94的上游侧。初始状态的供给切换阀104允许一边关闭清洗液供给管线99，一边打开分配管线93，使处理液通过分配管线93而流入处理液供给管线92。
若供给切换阀104***作，供给切换阀104一边阻断分配管线93与处理液循环管线97的连接，一边将清洗液供给管线99与分配管线93连接，从而，清洗液通过清洗液供给管线99及分配管线93而流至处理液供给管线92内。在供给切换阀104使用三通阀或多个开闭阀的组合。清洗液供给管线99及供给切换阀104配置于基板处理装置1外，排液管机构101配置于基板处理装置1内。供给切换阀104优选配置于距离处理液循环管线97与分配管线93的连接点不远的下游侧。利用如上所示的配置，能够使清洗液流至分配管线93的大部分。
排液管机构101具备：从处理液供给管线92分支而延伸至排液管100的排液管管线110、及安装于处理液供给管线92及排液管管线110的排液管切换阀107。排液管切换阀107配置于连接部114的下游侧。优选的是，排液管切换阀107配置于距离连接部114不远的下游侧。
排液管切换阀107构成为将在处理液供给管线92流动的清洗液引导至排液管管线110。更具体而言，处于初始状态的排液管切换阀107一边关闭排液管管线110，一边使处理液供给管线92的上游流路与下游流路连通，允许处理液通过处理液供给管线92而流至处理液供给喷嘴50。若排液管切换阀107***作，排液管切换阀107一边关闭处理液供给管线92的下游流路，一边将排液管管线110与处理液供给管线92的上游流路连接，从而将在处理液供给管线92流通的处理液引导至排液管管线110。在图5中，排液管切换阀107配置于过滤器94的下游侧，但是排液管切换阀107的配置处并不限定于该实施方式。例如，过滤器94也可配置于距离处理液供给喷嘴50不远的上游侧。排液管切换阀107使用三通阀或多个开闭阀的组合。
清洗液(冲洗流体)在分配管线93内流动而将残留在分配管线93内的处理液冲走。此外，清洗液(冲洗流体)在处理液供给管线92内流动而将残留在处理液供给管线92内的处理液冲走。如此一来，清洗液将残留在分配管线93及处理被供给管线92内的劣化后的处理液去除，进一步可将分配管线93及处理液供给管线92内清洗。处理液与清洗液一起通过排液管管线110而被排出(废弃)至排液管100。
当分配管线93及处理液供给管线92内不太脏时，也可从处理液循环管线97对分配管线93供给新的处理液，将残留的旧的处理液冲走。但是，将旧的处理液从基板处理装置1的外部导入至内部，从将基板处理装置1的内部保持清洁的观点来看并不理想。因此，排液管切换阀107及排液管100配置于将处理液供给管线92与分配管线93连接的连接部114附近。当以新的处理液冲走旧的处理液时，排液管切换阀107***作，处理液供给管线92的上游流路与排液管管线110连接。新的处理液在流入基板处理装置1内之后，立即被引导至排液管管线110，且被排出(废弃)至排液管100。因此，可将基板处理装置1的内部保持清洁。
新的处理液仅冲走旧的处理液，并不太能期待清洗处理液供给管线92及分配管线93的内部。因此，当处理液供给管线92及分配管线93的内部很脏时，操作排液管切换阀107及供给切换阀104，而将清洗液导入至分配管线93。清洗液在分配管线93及处理液供给管线92流通来清洗它们的内部，进一步通过排液管管线110而被排出(废弃)至排液管100。此时清洗液及旧的处理液因流入至基板处理装置1内的后，立即被引导至排液管管线110，因此并不会有基板处理装置1的内部被旧的处理液污染的情况。
排液管切换阀107及供给切换阀104的动作是利用动作控制部30进行控制的。动作控制部30也可与基板处理装置1的处理控制部29一体地构成。在清洗分配管线93及处理液供给管线92内时，动作控制部30使供给切换阀104及排液管切换阀107动作，而使清洗液供给管线99与分配管线93连通，并且使排液管管线110与处理液供给管线92连通。清洗液从清洗液供给管线99通过供给切换阀104而被供给至分配管线93内，依序在分配管线93及处理液供给管线92流动，进一步通过排液管切换阀107及排液管管线110而被排出(废弃)至排液管100。这样一来，清洗液未被供给至研磨垫41上，而直接被引导至排液管100。排液管100是液体废弃处的一例，液体废弃处也可为用于废弃处理液的结构体。
在处理液供给管线92安装有纯水切换阀112，在该纯水切换阀112连接有纯水供给管线113。纯水切换阀112配置于排液管切换阀107的下游侧。纯水切换阀112优选配置于距离排液管切换阀107不远的下游侧为佳。纯水切换阀112的动作是利用动作控制部30来进行控制的。
若使纯水切换阀112动作，处理液供给管线92的上游流路被关闭，另一方面，纯水供给管线113与处理液供给管线92的下游流路连接。作为清洗液来发挥功能的纯水通过纯水供给管线113而被供给至处理液供给管线92内，在处理液供给管线92流动，从处理液供给喷嘴50被供给至研磨垫41上。纯水是定期(例如每次进行晶片处理时)通过处理液供给管线92而被供给至处理液供给喷嘴50。因此，在从纯水切换阀112延伸至处理液供给喷嘴50的处理液供给管线92的内部、及处理液供给喷嘴50的内部未残留处理液。
清洗液势头强地在分配管线93及处理液供给管线92内流动，将劣化的处理液冲至排液管100。长时间滞留在分配管线93及处理液供给管线92内的处理液有具有从原本的浓度分布大幅改变的浓度分布的情况，另外会有包含微小粒子(通常为颗粒)凝聚而形成的粗大粒子的情况。在如上所示的处理液并未被供给至研磨垫41，而直接被排出至排液管100。因此，不会有改变了性质的处理液对晶片的研磨带来不良影响的情况。
作为清洗分配管线93及处理液供给管线92所使用的清洗液(也即冲洗流体)，列举有：纯水、蚀刻液、含有螯合剂的水溶液、达成电动电位(zeta potential)效果的液体、赋予超音波振动的液体等。若酸性或碱性的清洗液附着于研磨垫41、顶环43、修整器56、辊型海绵77、78等部件，会有这些部件被污染的情况。利用本实施方式，清洗液被排出至位于研磨垫41外的排液管100内，因此清洗液不会附着于这些部件。
也可设置将被排出至排液管100的清洗液及处理液引导至基板处理装置1的外侧的移送管线111。移送管线111从排液管100延伸至基板处理装置1的外侧，被排出至排液管100的清洗液及处理液是通过移送管线111而被排出至基板处理装置1的外部。因此，可防止基板处理装置1的内部因清洗液及处理液而污染的情况。
分配管线93及处理液供给管线92的清洗是在进行晶片的处理前、即在进行晶片的研磨前实施的。例如，基板处理装置1闲置时、或基板处理装置1的运转时间达到规定时间时供给清洗液。因此，残留在分配管线93及处理液供给管线92的旧的处理液被去除，可发挥原有性质的新的处理液通过分配管线93及处理液供给管线92而被供给至研磨垫41。动作控制部30也可当基板处理装置1闲置时、或基板处理装置1的运转时间达到规定时间时，使排液管切换阀107及供给切换阀104进行动作，自动地将清洗液供给至分配管线93及处理液供给管线92。
为了将清洗液从分配管线93及处理液供给管线92去除而将分配管线93及处理液供给管线92保持清洁，希望以纯水置换这些管线92、93内的清洗液。因此，纯水供给管线116与清洗液供给管线99连接。在清洗液供给管线99安装有纯水切换阀117，纯水供给管线116经由纯水切换阀117而与清洗液供给管线99连结。
若使纯水切换阀117、供给切换阀104、及排液管切换阀107动作，纯水通过纯水供给管线116及清洗液供给管线99而被供给至分配管线93内。纯水通过分配管线93而在处理液供给管线92流通，此外，通过排液管切换阀107及排液管管线110而被排出至排液管100。如上所示，纯水将清洗液从分配管线93及处理液供给管线92的内部去除，从而可将分配管线93及处理液供给管线92的内部保持清洁。
图6是表示冲洗装置的其他实施方式的图。未特别说明的本实施方式的结构由于与图5所示的实施方式相同，因此省略其重复说明。在本实施方式中，如图6所示，排液管切换阀107配置于距离处理液供给喷嘴50不远的上游侧。若形成为如上所示的配置，可使清洗液通过分配管线93及处理液供给管线92的大部分，能够利用清洗液清洗分配管线93及处理液供给管线92的大部分。
在将分配管线93及处理液供给管线92清洗后，优选以纯水置换分配管线93及处理液供给管线92内的清洗液。若使纯水切换阀117、供给切换阀104、及排液管切换阀107动作，纯水通过纯水供给管线116及清洗液供给管线99而被供给至分配管线93内。纯水通过分配管线93而在处理液供给管线92流动，此外，通过排液管切换阀107及排液管管线110而被排出至排液管100。也可在供给纯水前，将清洗液与纯水的混合流体供给至分配管线93内。
为进行晶片处理，在从处理液供给喷嘴50供给处理液后，希望以纯水置换处理液供给喷嘴50及处理液供给管线92内的处理液。若使纯水切换阀112动作，纯水通过纯水供给管线113而被供给至处理液供给管线92内，在处理液供给管线92流动，由处理液供给喷嘴50被供给至研磨垫41上。如上所示在处理晶片后，利用纯水置换处理液供给喷嘴50及处理液供给管线92内的处理液，因此防止处理液供给喷嘴50及处理液供给管线92内的处理液的滞留及凝聚。排液管切换阀107配置于纯水切换阀112的下游侧。因此，纯水能够将清洗液从处理液供给管线92的整体去除。
图7是表示冲洗装置的另一其他实施方式的图。未特别说明的本实施方式的结构由于与图5所示的实施方式相同，因此省略其重复说明。在本实施方式中，排液管机构101由使处理液供给喷嘴50从研磨垫41上方的处理位置P2移动至排液管100的上方的避让位置P1的作为喷嘴移动机构的喷嘴电动机52构成(避让位置P1及处理位置P2的详细内容参照图3)。在该实施方式中，未设有上述排液管切换阀107及排液管管线110。排液管100设置于被移动至避让位置P1的处理液供给喷嘴50的下方。
喷嘴电动机52的动作是利用动作控制部30进行控制的。即，动作控制部30在进行晶片W的研磨前，使喷嘴电动机52动作而使处理液供给喷嘴50移动至排液管100上方的避让位置P1。之后，使供给切换阀104动作而使清洗液(或纯水)通过分配管线93而流至处理液供给管线92内。滞留在分配管线93及处理液供给管线92内的处理液与清洗液(或纯水)一起通过处理液供给喷嘴50而被排出至排液管100，未被供给至研磨垫41上。利用该实施方式，可使清洗液(或纯水)通过处理液供给管线92的整体及处理液供给喷嘴50，且能够利用清洗液(或纯水)来清洗处理液供给管线92的整体及处理液供给喷嘴50。
优选尽量缩短连接部114与处理液供给喷嘴50的距离，但基于设置空间的情况，也会有难以在处理液供给管线92设置排液管切换阀107的情况。在本实施方式中，排液管机构101由喷嘴电动机52构成，因此不需要排液管切换阀107。
过滤器94构成为捕捉处理液所含有的粗大粒子。若该过滤器94发生阻塞，过滤器94的流入侧压力增加，大量微粒会从过滤器94被推出。含有大量微粒的处理液会对晶片造成严重损伤。因此，在过滤器94发生阻塞前，必需更换过滤器94。为了检测过滤器94的阻塞，会有使用流量计或压力计的情况。但是，流量计及压力计虽可检测过滤器94发生阻塞，但是难以预测过滤器94的阻塞。因此，为预测过滤器94的阻塞，如图5至图7所示，冲洗装置具备：对在处理液供给管线92流通的处理液所含有的粒子数进行计数(计算)的粒子测定装置120。
粒子测定装置120构成为：测定粒子大小，按每个粒子大小，对每单位体积的处理液所含有的粒子数进行计数。粒子测定装置120安装于处理液供给管线92，配置于过滤器94的下游侧。粒子测定装置120构成为：与动作控制部30连接，将粒子数发送至动作控制部30。粒子测定装置120也被称为微粒监测器(particle monitor)。在图5至图7中，粒子测定装置120配置于基板处理装置1内，但是也可将粒子测定装置120安装在分配管线93。
动作控制部30是根据粒子数来预测过滤器94的阻塞的。如上所述，若过滤器94开始发生阻塞，通过过滤器94的处理液所含有的粒子数会增加。动作控制部30当每单位体积的处理液所含有的粒子数达到规定的阈值时，即发出催促更换过滤器94的警报。因此，能够在过滤器94发生阻塞前，更换过滤器94。
当粒子数达到阈值时，动作控制部30也可一边使供给切换阀104动作而将清洗液流通至分配管线93及处理液供给管线92内，一边使排液管机构101动作而将清洗液与处理液一起引导至排液管100。此外，在粒子数达到阈值时，动作控制部30也可发出警报，及/或使基板处理装置1的运转停止。
当粒子大小的测定值达到规定的阈值时，动作控制部30也可一边使供给切换阀104动作而使清洗液流至分配管线93及处理液供给管线92内，一边使排液管机构101动作而将清洗液与处理液一起引导至排液管100。此外，当粒子大小的测定值达到规定的阈值时，动作控制部30也可发出警报，及/或使基板处理装置1的运转停止。
膜厚测定器21(参照图1)与动作控制部30连接，膜厚测定器21构成为将晶片的膜厚的测定值发送至动作控制部30。当膜厚的测定值超出规定的允许范围时，动作控制部30也可使供给切换阀104动作而使清洗液通过分配管线93而流至处理液供给管线92内，而且使排液管机构101动作而将被供给至处理液供给管线92的清洗液引导至排液管100。当膜厚的测定值超出规定的允许范围时，动作控制部30也可发出警报，及/或使基板处理装置1的运转停止。
图1所示的膜厚测定器21是组装于基板处理装置1的所谓内嵌(inline)型膜厚测定器，但是膜厚测定器21也可为设置于基板处理装置1的外部的单机(stand alone)型外部膜厚测定器。动作控制部30根据膜厚初始值、膜厚测定值、及研磨时间算出晶片的研磨率，当该研磨率超出规定的允许范围时，也可使供给切换阀104动作而使清洗液通过分配管线93而流至处理液供给管线92内，而且使排液管机构101动作而将被供给至处理液供给管线92的清洗液引导至排液管100。当研磨率超出规定的允许范围时，动作控制部30也可发出警报，及/或使基板处理装置1的运转停止。
图8是表示在基板处理装置1的外部设有缺陷检查器23的例的示意图。该缺陷检查器23构成为：检测形成在晶片表面的损伤(scratch：刮痕)或附着于晶片背面的异物等缺陷，对该缺陷数进行计数。例如，使用对晶片表面照射光线(可见光线、红外线、紫外线等)，根据来自晶片表面的散射光检测晶片表面上的损伤的光散射式缺陷检查器。若处理液所含有的微粒增加，会有在晶片表面形成损伤的情况。因此，在基板处理装置1被处理的晶片被搬送至缺陷检查器23，利用缺陷检查器23，检测形成在晶片表面上的损伤。
缺陷检查器23与动作控制部30连接，被检测到的损伤数被发送至动作控制部30。当被检测到的损伤数达到规定的阈值时，动作控制部30也可使供给切换阀104动作而使清洗液通过分配管线93而流至处理液供给管线92内，而且使排液管机构101动作而将被供给至处理液供给管线92的清洗液引导至排液管100。当被检测到的损伤数达到规定的阈值时，动作控制部30也可发出警报，及/或将基板处理装置1的运转停止。
图9、图10、及图11是表示用于将作为处理液的药液供给至清洗单元16的处理液供给***的示意图。图9、图10、及图11所示的处理液供给***具有与图5、图6、及图7所示的处理液供给***基本上相同的结构，图9、图10、及图11所示的实施方式与图5、图6、及图7所示的实施方式相对应。在图11中，上侧药液供给喷嘴87及未图示的下侧药液供给喷嘴构成为可利用上侧喷嘴电动机122及未图示的下侧喷嘴电动机，在位于晶片W的外侧的避让位置P1与晶片W的上方的处理位置P2之间移动。在该图11所示的实施方式中，排液管机构101由上侧喷嘴电动机122及未图示的下侧喷嘴电动机构成。
如图9至图11所示，作为液体废弃处的一例的排液管100位于作为保持晶片W的基板保持部的保持辊71、72、73、74的外侧。因此，若排液管机构101动作，在处理液供给管线92流通的清洗液及处理液(药液)未被供给至晶片W而被直接引导至排液管100。
以上说明了本发明的一实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，也可在其技术思想的范围内，以各种不同方式实施。
产业利用性
本发明可用于能够对处理液供给管线进行清洗的基板处理***及基板处理方法。

Claims (22)

1.一种基板处理***，其特征在于，具备：
基板处理装置，该基板处理装置一边从与处理液供给管线连接的处理液供给喷嘴将处理液直接或间接供给至基板，一边处理该基板；
分配管线，该分配管线将处理液供给源与所述处理液供给管线连接；以及
冲洗装置，该冲洗装置清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，
所述冲洗装置具备：
清洗液供给管线，该清洗液供给管线与所述分配管线连接；
排液管机构，该排液管机构将通过所述分配管线而被供给至所述处理液供给管线的清洗液引导至液体废弃处；
供给切换阀，该供给切换阀安装于所述分配管线及所述清洗液供给管线，允许所述处理液或所述清洗液的任一方在所述分配管线内流动；以及
动作控制部，该动作控制部控制所述排液管机构及所述供给切换阀的动作，
所述分配管线及所述供给切换阀被配置在所述基板处理装置之外。
2.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
所述排液管机构具备：排液管管线，该排液管管线从所述处理液供给管线分支而延伸至所述液体废弃处；以及排液管切换阀，该排液管切换阀被安装于所述处理液供给管线及所述排液管管线，
所述排液管切换阀构成为：将在所述处理液供给管线流通的所述清洗液引导至所述排液管管线。
3.根据权利要求2所述的基板处理***，其中，
所述排液管切换阀配置于距离所述处理液供给喷嘴不远的上游侧。
4.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
所述排液管机构是使所述处理液供给喷嘴从用于处理所述基板的规定位置移动至所述液体废弃处的上方的位置的喷嘴移动机构。
5.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
在进行所述基板的处理前，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而将所述清洗液流至所述处理液供给管线内。
6.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
在所述基板处理装置的运转时间到达规定的时间时，所述动作控制部一边使所述供给切换阀及所述排液管机构动作而使所述清洗液流至所述处理液供给管线内，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
7.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
还具备粒子测定装置，该粒子测定装置对每单位体积的所述处理液所含有的粒子数进行计数。
8.根据权利要求7所述的基板处理***，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部发出警报，或停止所述基板处理装置的运转。
9.根据权利要求7所述的基板处理***，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
10.根据权利要求7所述的基板处理***，其中，
还具备用于捕捉所述处理液所含有的所述粒子的过滤器，
所述粒子测定装置配置于所述过滤器的下游侧。
11.根据权利要求10所述的基板处理***，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，所述动作控制部发出催促更换所述过滤器的警报。
12.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
还具备测定所述基板的膜厚的膜厚测定器，
当所述膜厚的测定值超出规定的允许范围时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
13.根据权利要求1所述的基板处理***，其中，
还具备检测所述基板的缺陷的基板检查器，
当被检测到的所述缺陷的数量达到规定的阈值时，所述动作控制部使所述供给切换阀动作而使所述清洗液通过所述分配管线而流至所述处理液供给管线内，并且使所述排液管机构动作而将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
14.一种基板处理方法，其特征在于：
一边通过分配管线而使清洗液流至基板处理装置内的处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至液体废弃处，
一边通过所述处理液供给管线而将处理液直接或间接供给至基板，一边在所述基板处理装置内处理该基板。
15.根据权利要求14所述的基板处理方法，其中，
将新的处理液供给至所述分配管线而将残留在所述分配管线内的处理液冲走，并且将所述处理液引导至所述液体废弃处。
16.根据权利要求14所述的基板处理方法，其中，
还包含测定每单位体积的所述处理液所含有的粒子数的工序。
17.根据权利要求16所述的基板处理方法，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，发出警报，或停止所述基板处理装置的运转。
18.根据权利要求16所述的基板处理方法，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
19.根据权利要求16所述的基板处理方法，其中，
当所述粒子数达到规定的阈值时，发出催促更换安装于所述分配管线或所述处理液供给管线的过滤器的警报。
20.根据权利要求14所述的基板处理方法，其中，
还包含测定所述基板膜厚的工序，
当所述膜厚的测定值超出规定的允许范围时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
21.根据权利要求14所述的基板处理方法，其中，
还包含检测所述基板的缺陷的工序，
当被检测到的所述缺陷的数量达到规定的阈值时，再次执行以下工序：一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将所述清洗液引导至所述液体废弃处。
22.根据权利要求14所述的基板处理方法，其中，
当所述基板处理装置的运转时间达到规定的时间时，一边通过所述分配管线而使所述清洗液流至所述处理液供给管线来清洗所述分配管线及所述处理液供给管线，一边将被供给至所述处理液供给管线的所述清洗液引导至所述液体废弃处。
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