清洗藥液供給裝置、清洗藥液供給方法及清洗單元的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種清洗藥液供給裝置、清洗藥液供給方法及清洗單元。
【背景技術(shù)】
[0002]CMP (Chemical Mechanical Polishing:化學(xué)機(jī)械研磨)裝置具有:研磨裝置，該研磨裝置用于對(duì)形成有半導(dǎo)體芯片的半導(dǎo)體基板的表面進(jìn)行研磨；以及清洗裝置，該清洗裝置用于將清洗藥液供給到由研磨裝置研磨后的半導(dǎo)體基板并對(duì)其進(jìn)行清洗。該清洗裝置通過(guò)對(duì)藥液混合DIW(De_1nized Water:去離子水)等稀釋水，而制成清洗藥液(稀釋后的藥液)，用清洗藥液對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行清洗(例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0003]在使用清洗藥液的清洗裝置中，以往使用清洗藥液供給裝置，其具有將藥液的流量計(jì)和DIW的流量計(jì)排列成一對(duì)而構(gòu)成的直列式的流量計(jì)。這些藥液的流量計(jì)和DIW的流量計(jì)包含CLC(Closed Loop Controller:閉環(huán)控制器)，對(duì)各自的流量進(jìn)行反饋控制，以使藥液流量和DIW流量成為一定的比例。由此，按一定比例稀釋后的藥液被供給到清洗裝置的清洗槽內(nèi)。
[0004]在以往的藥液供給裝置中，在一個(gè)箱內(nèi)收納有藥液的流量計(jì)、DIW的流量計(jì)，以及將流量被控制的藥液和DIW混合的直列式攪拌器。即，一個(gè)DIW的流量計(jì)被設(shè)計(jì)成與一個(gè)藥液的流量計(jì)組合，一個(gè)箱的大小被設(shè)計(jì)成僅收納兩個(gè)流量計(jì)的大小。
[0005]近年來(lái)，在設(shè)于CMP裝置的清洗裝置中，要求這樣的處理:交替使用酸性的藥液和堿性的藥液，對(duì)半導(dǎo)體基板進(jìn)行清洗。如上所述，由于以往的清洗裝置的箱被設(shè)成僅收納兩個(gè)流量計(jì)，因此，在所述箱內(nèi)可僅收納兩種藥液的流量計(jì)，可在所述箱內(nèi)增加設(shè)置DIW的流量計(jì)。因此，在以往的藥液供給裝置中，在箱內(nèi)配置藥液用的兩個(gè)流量計(jì)，且通過(guò)各自的流量計(jì)而供給預(yù)先被稀釋的兩種清洗藥液。
[0006]但是，在使用預(yù)先被稀釋的兩種清洗藥液的藥液供給裝置中，當(dāng)清洗藥液的稀釋比例隨著處理工法的變更而變更時(shí)，必須準(zhǔn)備不同的稀釋比例的清洗藥液。即，該藥液供給裝置不能靈活地與處理工法的變更對(duì)應(yīng)。
[0007]另一方面，若使用上述的直列式流量計(jì)，則只要變更藥液的流量計(jì)和DIW的流量計(jì)的流量設(shè)定值，就可與稀釋比例隨著處理工法的變更對(duì)應(yīng)地變更。但是，為了將兩種藥液供給到清洗裝置，必須準(zhǔn)備兩個(gè)直列式流量計(jì)。在該情況下，由于對(duì)兩個(gè)直列式流量計(jì)分別設(shè)置DIW的流量計(jì)，因此，存在藥液供給裝置大型化的問(wèn)題。
[0008]然而，作為藥液的流量計(jì)及DIW的流量計(jì)，一般使用差壓式流量計(jì)(孔板流量計(jì))。差壓式流量計(jì)是，在通過(guò)流體的路徑上配置節(jié)流孔，根據(jù)差壓而測(cè)定該流體的體積流量(流速)。差壓式流量計(jì)的測(cè)定范圍，即可由CLC控制的流量范圍在構(gòu)造上決定于節(jié)流孔的直徑。即，孔板流量計(jì)的測(cè)定范圍一般是，最大最小流量比為1: 9，以成為例如30ml/min至300ml/min。因此，可由藥液的流量計(jì)及DIW的流量計(jì)控制的流量范圍，在構(gòu)造上是預(yù)先確定的范圍。
[0009]在以往的清洗藥液供給裝置中，當(dāng)清洗藥液的稀釋比例，或者清洗藥液的供給流量因處理工法的變更而變更時(shí)，存在如下情況:所需的藥液及DIW的流量未落入可由當(dāng)前選定的藥液流量計(jì)及DIW流量計(jì)控制的流量范圍。在該情況下，通過(guò)再選定藥液流量計(jì)及DIW流量計(jì)，并更換成可控制的流量范圍的流量計(jì)，來(lái)與處理工法的變更相對(duì)應(yīng)。因此，在變更后的處理工法中所需的藥液及DIW的流量未落入藥液流量計(jì)及DIW流量計(jì)的流量范圍的情況下，每次處理工法有變更時(shí)就必須更換藥液流量計(jì)及DIW流量計(jì)，花費(fèi)了工夫。
[0010]在CMP裝置的清洗裝置中，清洗藥液不僅用于基板的清洗，而且還對(duì)等待清洗的基板(接下來(lái)被清洗的基板)用于防止基板的氧化。在以往的CMP裝置的清洗處理中，基板的清洗和清洗的等待不同時(shí)進(jìn)行。即，基板清洗的期間，基板未被輸送到等待場(chǎng)所。但是，近年來(lái)為了提高處理的處理量，要求同時(shí)進(jìn)行基板的清洗和清洗等待的處理。在同時(shí)進(jìn)行基板的清洗和清洗等待的情況下，由于分別使用清洗藥液，因此，需要比以往多的流量的藥液及DIW。此外，要求還與可供給小流量的藥液及DIW的處理相對(duì)應(yīng)。在可由以往的藥液的流量計(jì)及DIW的流量計(jì)控制的流量范圍中，不能與多種處理相對(duì)應(yīng)。
[0011]專利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2009-54959號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明是為解決上述問(wèn)題中的至少一個(gè)問(wèn)題而做成的，其目的之一是，提供一種清洗藥液供給裝置及清洗藥液供給方法，可靈活地與稀釋比例的變更相對(duì)應(yīng)，且可抑制裝置尺寸的大型化。
[0013]本發(fā)明的其他目的之一是，不更換流量計(jì)就可在寬大的流量范圍供給藥液及DIW。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種清洗藥液供給裝置。該清洗藥液供給裝置用于將清洗藥液供給到基板清洗裝置，該清洗藥液供給裝置具有:第1混合部，該第1混合部用于將對(duì)第1藥液和稀釋水進(jìn)行混合所得到的第1清洗藥液供給到所述基板清洗裝置；第2混合部，該第2混合部用于將對(duì)第2藥液和稀釋水進(jìn)行混合所得到的第2清洗藥液供給到所述基板清洗裝置；第1藥液控制部，該第1藥液控制部用于對(duì)供給到所述第1混合部的所述第1藥液的流量進(jìn)行控制；第2藥液控制部，該第2藥液控制部用于對(duì)供給到所述第2混合部的所述第2藥液的流量進(jìn)行控制；稀釋水控制部，該稀釋水控制部用于對(duì)供給到所述第1混合部或所述第2混合部的所述稀釋水的流量進(jìn)行控制；以及稀釋水供給切換部，該稀釋水供給切換部將所述稀釋水的供給目的地從所述第1混合部切換到所述第2混合部，或者從所述第2混合部切換到所述第1混合部。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的一方式，在所述清洗藥液供給裝置中，所述第1藥液控制部構(gòu)成為，在所述第2清洗藥液供給到所述基板清洗裝置的期間，停止供給所述第1藥液，所述第2藥液控制部構(gòu)成為，在所述第1清洗藥液供給到所述基板清洗裝置的期間，停止供給所述第2藥液。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗藥液供給裝置中，所述稀釋水供給切換部構(gòu)成為，在所述第1藥液控制部將所述第1藥液供給到所述第1混合部的期間，將所述稀釋水向第1混合部供給，在所述第2藥液控制部將所述第2藥液供給到所述第2混合部的期間，將所述稀釋水向第2混合部供給。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，所述清洗藥液供給裝置具有:第1藥液供給源，該第1藥液供給源將第1藥液供給到所述第1藥液控制部；第2藥液供給源，該第2藥液供給源將第2藥液供給到所述第2藥液控制部；第1藥液入口閥，該第1藥液入口閥設(shè)在連接所述第1藥液供給源和所述第1藥液控制部的管路上；以及第2藥液入口閥，該第2藥液入口閥設(shè)在連接所述第2藥液供給源和所述第2藥液控制部的管路上。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗藥液供給裝置中，所述第1藥液及所述第2藥液中，一方是堿性的藥液，另一方是酸性的藥液。
[0019]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種清洗藥液供給方法。該清洗藥液供給方法用于將清洗藥液供給到基板清洗裝置，該清洗藥液供給方法具有如下工序:對(duì)第1藥液的流量進(jìn)行控制的工序；對(duì)稀釋水的流量進(jìn)行控制的工序；將所述第1藥液和所述稀釋水供給到第1混合部，并使所述第1藥液和所述稀釋水混合的工序；第1供給工序，該第1供給工序?qū)?duì)所述稀釋水和所述第1藥液進(jìn)行混合所得到的第1清洗藥液供給到所述基板清洗裝置；對(duì)第2藥液的流量進(jìn)行控制的工序；將所述稀釋水的供給目的地從所述第1混合部切換到第2混合部的工序；將所述第2藥液和所述稀釋水供給到所述第2混合部，并使所述第2藥液和所述稀釋水混合的工序；以及第2供給工序，該第2供給工序?qū)⑴c所述稀釋水混合所得到的第2清洗藥液供給到所述基板清洗裝置。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗藥液供給方法中，所述第1供給工序具有如下工序:在所述第2供給工序中所述第2清洗藥液供給到所述基板清洗裝置的期間，停止供給所述第1清洗藥液；所述第2供給工序具有如下工序:在所述第1供給工序中所述第1清洗藥液供給到所述清洗裝置的期間，停止供給所述第2清洗藥液。
[0021]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述藥液供給方法中，所述第1藥液及所述第2藥液中，一方是堿性的藥液，另一方是酸性的藥液。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，提供一種清洗單元。該清洗單元具有:對(duì)基板進(jìn)行清洗的基板清洗裝置；以及將清洗藥液供給到所述基板清洗裝置的清洗藥液供給裝置。所述基板清洗裝置具有:將清洗藥液供給到所述基板的噴管；以及對(duì)供給到所述基板的所述清洗藥液的流量進(jìn)行測(cè)定的第1超聲波流量計(jì)，所述第1超聲波流量計(jì)配置在比所述噴管的位置低的位置。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗單元中，所述第1超聲波流量計(jì)構(gòu)成為，通過(guò)所述第1超聲波流量計(jì)的清洗藥液的流動(dòng)方向朝向鉛垂方向。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗單元中，所述清洗藥液供給裝置具有:混合部，該混合部用于將對(duì)藥液和稀釋水進(jìn)行混合所得到的清洗藥液供給到所述基板清洗裝置；藥液流量控制部，該藥液流量控制部對(duì)所述藥液的流量進(jìn)行控制，并將所述藥液供給到所述混合部；以及稀釋水流量控制部，該稀釋水流量控制部對(duì)所述稀釋水的流量進(jìn)行控制，并將所述稀釋水供給到所述混合部，所述藥液流量控制部及所述稀釋水流量控制部分別具有第2超聲波流量計(jì)及第3超聲波流量計(jì)，所述第2超聲波流量計(jì)及所述第3超聲波流量計(jì)配置在比所述噴管的位置低的位置。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗單元中，所述第2超聲波流量計(jì)及所述第3超聲波流量計(jì)配置成，在所述第2超聲波流量計(jì)中流動(dòng)的稀釋水的流動(dòng)方向和通過(guò)所述第3超聲波流量計(jì)的藥液的流動(dòng)方向朝向鉛垂方向。
[0026]根據(jù)本發(fā)明的一方式，提供一種清洗單元。該清洗單元具有:對(duì)基板進(jìn)行清洗的基板清洗裝置；以及將清洗藥液供給到所述基板清洗裝置的清洗藥液供給裝置。所述基板清洗裝置具有:對(duì)基板進(jìn)行清洗的清洗部；以及等待部，該等待部配置等待要由所述清洗部進(jìn)行清洗的基板，且將清洗藥液供給到等待中的基板。所述清洗藥液供給裝置具有:混合部，該混合部用于將對(duì)藥液和稀釋水進(jìn)行混合所得到的清洗藥液供給到所述清洗部及所述等待部；藥液流量控制部，該藥液流量控制部對(duì)所述藥液的流量進(jìn)行控制，并將所述藥液供給到所述混合部；以及稀釋水流量控制部，該稀釋水流量控制部對(duì)所述稀釋水的流量進(jìn)行控制，并將所述稀釋水供給到所述混合部。所述藥液流量控制部具有第1藥液流量控制部和第2藥液流量控制部，且構(gòu)成為，將流量由所述第1藥液流量控制部及/或所述第2藥液流量控制部控制后的藥液供給到所述混合部。所述第1藥液流量控制部構(gòu)成為，能夠?qū)⒘髁靠刂圃诘?范圍。所述第2藥液流量控制部構(gòu)成為，能夠?qū)⒘髁靠刂圃谝徊糠峙c所述第1范圍重疊的第2范圍。所述稀釋水流量控制部具有第1稀釋水流量控制部和第2稀釋水流量控制部，且構(gòu)成為，將流量由所述第1稀釋水流量控制部及/或所述第2稀釋水流量控制部控制后的稀釋水供給到所述混合部。所述第1稀釋水流量控制部構(gòu)成為，能夠?qū)⒘髁靠刂圃诘?范圍，所述第2稀釋水流量控制部構(gòu)成為，能夠?qū)⒘髁靠刂圃谝徊糠峙c所述第3范圍重疊的第4范圍。
[0027]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗單元中，同時(shí)進(jìn)行所述清洗部中的基板的清洗，和所述等待部中的清洗藥液向基板的供給。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的另一方式，在所述清洗單元中，所述清洗部具有:上表面清洗部，該上表面清洗部構(gòu)成為，將清洗藥液供給到基板的上表面；以及下表面清洗部，該下表面清洗部構(gòu)成為，將清洗藥液供給到基板的下表面。
[0029]發(fā)明的效果
[0030]采用本發(fā)明，可提供一種清洗藥液供給裝置及清洗藥液供給方法，可靈活地與稀釋比例的變更相對(duì)應(yīng)，且可抑制裝置尺寸的大型化。
[0031]采用本發(fā)明，不更換流量計(jì)，就可在寬大的流量范圍供給藥液及DIW。
【附圖說(shuō)明】
[0032]圖1是表示第1實(shí)施方式的藥液供給裝置的概略主視圖。
[0033]圖2是第1實(shí)施方式的藥液供給裝置的藥液供給流程圖。
[0034]圖3是第2實(shí)施方式的藥液供給裝置的藥液供給流程圖。
[0035]圖4是表示第3實(shí)施方式的清洗單元所具有的藥液供給裝置的概略側(cè)視圖。
[0036]圖5是表示第3實(shí)施方式的清洗單元所具有的清洗裝置的概略立體圖。
[0037]圖6是第3實(shí)施方式的清洗單元的概略圖。
[0038]圖7是表示第4實(shí)施方式的清洗單元所具有的藥液供給裝置的概略側(cè)視圖。
[0039]圖8是第4實(shí)施方式的清洗單元的概略圖。
[0040]圖9是表示第4實(shí)施方式的清洗單元的DIW及藥液的供給處理的程序圖。
[0041]符號(hào)說(shuō)明
[0042]51、51a…第1藥液入口閥
[0043]61、61a…第2藥液入口閥
[0044]72、72a…第1直列式混合器
[0045]73、73a…第2直列式混合器
[0046]100…藥液供給裝置
[0047]110…DIWCLC 箱
[0048]120…第1藥液CLC箱
[0049]130…第2藥液CLC箱
[0050]100…藥液供給裝置
[0051]111a、111b、121a、121b …DIWCLC
[0052]113a、113b、123a、123b…藥液 CLC
[0053]115、116…直列式混合器
[0054]200…清洗裝置
[0055]221、241 …等待部
[0056]222、242…上表面清洗部
[0057]223、243…下表面清洗部
[0058]225、227、229 …流量表
[0059]231a、232a、233a …噴管
【具體實(shí)施方式】
[0060]下面，參照說(shuō)明書(shū)附圖，來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。在下面說(shuō)明的附圖中，對(duì)于相同或類似的結(jié)構(gòu)要素，標(biāo)上相同或類似的符號(hào)而省略重復(fù)說(shuō)明。另外，在對(duì)下面說(shuō)明的單獨(dú)的結(jié)構(gòu)要素進(jìn)行任意組合的發(fā)明中，也包含本發(fā)明作為對(duì)象的技術(shù)思想。
[0061]〈第1實(shí)施方式〉
[0062]下面，參照附圖來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的第1實(shí)施方式。圖1是表示本發(fā)明第1實(shí)施方式的藥液供給裝置的概略主視圖。本實(shí)施方式的藥液供給裝置構(gòu)成為，可將例如堿性的藥液即第1藥液和例如酸性的藥液即第2藥液供給到CMP裝置所具有的清洗裝置。如圖1所示，第1實(shí)施方式的藥液供給裝置100具有:殼體101 ；DIWCLC箱110 (稀釋水控制部)；第1藥液CLC箱120 (第1藥液控制部)；以及第2藥液CLC箱130 (第2藥液控制部)。DIWCLC箱110對(duì)DIW(稀釋水)的供給進(jìn)行控制。第1藥液CLC箱120對(duì)第1藥液的供給進(jìn)行控制。第2藥液CLC箱130對(duì)第2藥液的供給進(jìn)行控制。
[0063]藥液供給裝置100還具有多個(gè)藥液多用箱50或60，它們用于