(57)【要約】【課題】薬液の特性変化（劣化）を抑制できるようにした薬液処理装置を提供する。【解決手段】ウエット処理を施す処理ユニット１と、剥離液を貯める循環タンク３と、循環タンク３に貯められた剥離液を処理ユニット１に供給する供給ライン７ａと、処理ユニットに供給された剥離液を回収して循環タンク３に戻す回収ライン７ｃと、排気中に含まれる剥離液の成分を気体から液体に変化させることによって、排気から剥離液の成分を分離する気液分離機構２０と、排気から分離された剥離液の成分を回収して循環タンク３に戻す成分回収ライン３０と、を備えたものである。排気中に含まれる剥離液の成分は循環タンク３に戻されるので、剥離液の組成比の変化を抑えることができる。【選択図】図１
2007150148.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種類の成分からなる薬液を用いて基板にウエット処理を施す薬液処理装置であって、
前記基板にウエット処理を施す処理ユニットと、
前記薬液を貯める薬液貯留槽と、
前記薬液貯留槽に貯められた前記薬液を前記処理ユニットに供給する薬液供給ラインと、
前記処理ユニットに供給された前記薬液を回収して前記薬液貯留槽に戻す薬液回収ラインと、
前記処理ユニットから排出される排気中から前記薬液の成分を回収して前記薬液貯留槽に戻す成分回収手段と、を備えたことを特徴とする薬液処理装置。
【請求項２】
前記成分回収手段は、
前記排気中に含まれる前記薬液の成分を気体から液体に変化させることによって、当該排気から該薬液の成分を分離する気液分離機構と、
前記排気から分離された前記薬液の成分を回収して前記薬液貯留槽に戻す成分回収ラインと、を備えたことを特徴とする請求項１に記載の薬液処理装置。
【請求項３】
複数種類の成分からなる薬液を用いて基板にウエット処理を施す薬液処理装置であって、
前記薬液を貯めてその中に基板が配置されることによって当該基板にウエット処理を施す薬液処理槽と、
前記薬液処理槽から排出される排気中から前記薬液の成分を回収して当該薬液処理槽に戻す成分回収手段と、を備えたことを特徴とする薬液処理装置。
【請求項４】
前記成分回収手段は、
前記排気中に含まれる前記薬液の成分を気体から液体に変化させることによって、当該排気から該薬液の成分を分離する気液分離機構と、
前記排気から分離された前記薬液の成分を回収して前記薬液処理槽に戻す成分回収ラインと、を備えたことを特徴とする請求項３に記載の薬液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薬液処理装置に関し、特に、薬液の特性変化（劣化）を抑制できるようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程には、ウエーハ上からフォトレジストを除去したり、ドライエッチングによって意図せず生成されたポリマー等を除去したりする工程がある。このような有機膜の剥離工程では、複数種類の成分を含む薬液をウエーハ表面に供給して、有機膜を溶解し除去する処理が行われる。
【０００３】
図４は従来例に係る剥離処理装置３００の構成例を示す概念図である。この剥離処理装置３００は、剥離液を循環させながら使用する枚様式のウエット処理装置である。図４に示すように、この剥離処理装置３００は、ウエーハの表面に剥離液を供給してその表面からフォトレジストを取り除く処理ユニット３０１と、剥離液を循環させながら貯留する循環タンク３０３と、循環している剥離液中から不純物をろ過して取り除くフィルター３０５と、処理ユニット３０１と循環タンク３０３との間で剥離液を循環させるための循環ライン３０７と、処理ユニット３０１内を排気するための排気ライン３１１と、を含んだ構成となっている。
【０００４】
処理ユニット３０１は例えばスピンコータであり、カップ内で回転しているウエーハの表面上に剥離液を吐出することで、その表面からフォトレジストを除去するようになっている。カップ内に吐出された剥離液は、その底面に集められて循環ライン３０７に戻される。また、循環タンク３０３と循環ライン３０７とには、剥離液を循環させるためのポンプ（図示せず）がそれぞれ設けられている。
【０００５】
これらのポンプによって、循環タンク３０３から循環ライン３０７内に剥離液が送り出される。そして、送り出された剥離液は、フィルター３０５を通り、処理ユニット３０１で剥離処理が行われているときは供給ライン３０７ａを通って処理ユニット３０１に送られ、剥離処理が行われていないときはバイパスライン３０７ｂを通って循環タンク３０３に戻されるようになっている。
【特許文献１】特開平６−１０４２３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図４に示した剥離処理装置３００では、処理ユニット３０１内（例えば、カップ内）で飛散、揮発した成分は排気に引かれて排気ライン３１１へ流される。しかしながら、剥離液に含まれる複数種類の成分はそれぞれ飽和蒸気圧が異なり、「揮発し易い成分」と「揮発し難い成分」とが混在している。
【０００７】
それゆえ、剥離液を循環させながら使用すると、剥離液中の「揮発し易い成分」だけが多く揮発して、その成分濃度が他の成分濃度と比べて相対的に低下し、剥離液の組成比が変化してしまうことがあった。剥離液（以下、「薬液」ともいう。）の組成比が変化すると、その特性も変化（劣化）するおそれがあった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、薬液の特性変化（劣化）を抑制できるようにした薬液処理装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
〔発明１、２〕  上記目的を達成するために、発明１の薬液処理装置は、複数種類の成分からなる薬液を用いて基板にウエット処理を施す薬液処理装置であって、前記基板にウエット処理を施す処理ユニットと、前記薬液を貯める薬液貯留槽と、前記薬液貯留槽に貯められた前記薬液を前記処理ユニットに供給する薬液供給ラインと、前記処理ユニットに供給された前記薬液を回収して前記薬液貯留槽に戻す薬液回収ラインと、前記処理ユニットから排出される排気中から前記薬液の成分を回収して前記薬液貯留槽に戻す成分回収手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【０００９】
発明２の薬液処理装置は、発明１の薬液処理装置において、前記成分回収手段は、前記排気中に含まれる前記薬液の成分を気体から液体に変化させることによって、当該排気から該薬液の成分を分離する気液分離機構と、前記排気から分離された前記薬液の成分を回収して前記薬液貯留槽に戻す成分回収ラインと、を備えたことを特徴とするものである。
発明１、２の薬液処理装置によれば、排気中に含まれる薬液の成分は薬液貯留槽に戻されるので、薬液の組成比の変化を抑えることができ、その特性の変化を抑制することができる。
【００１０】
〔発明３、４〕  発明３の薬液処理装置は、複数種類の成分からなる薬液を用いて基板にウエット処理を施す薬液処理装置であって、前記薬液を貯めてその中に基板が配置されることによって当該基板にウエット処理を施す薬液処理槽と、前記薬液処理槽から排出される排気中から前記薬液の成分を回収して当該薬液処理槽に戻す成分回収手段と、を備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
発明４の薬液処理装置は、発明３の薬液処理装置において、前記成分回収手段は、前記排気中に含まれる前記薬液の成分を気体から液体に変化させることによって、当該排気から該薬液の成分を分離する気液分離機構と、前記排気から分離された前記薬液の成分を回収して前記薬液処理槽に戻す成分回収ラインと、を備えたことを特徴とするものである。
発明３、４の薬液処理装置によれば、排気中に含まれる薬液の成分は薬液処理槽に戻されるので、薬液の組成比の変化を抑えることができ、その特性の変化を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。
（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る剥離処理装置１００の構成例を示す概念図である。この剥離処理装置１００は、剥離液を循環させながら使用する（即ち、剥離液を複数回にわたって再使用する）枚様式のウエット処理装置である。図１に示すように、この剥離処理装置１００は、処理ユニット１と、循環タンク３と、循環ライン７と、フィルター５と、排気ライン１１と、気液分離機構２０と、成分回収ライン３０とを含んだ構成となっている。
【００１３】
処理ユニット１は、例えばスピンコータであり、スピンコータのカップ内で回転しているウエーハ（基板）の表面上に剥離液を吐出することで、その表面からフォトレジストを除去するようになっている。
循環タンク３は、剥離液を循環させながら貯留するものである。この循環タンク３にはヒータ（図示せず）が設けられており、貯留する剥離液を例えば７０〜８０℃程度に維持するようになっている。また、この循環タンク３には、剥離液をフィルター５の方向に送り出すポンプ（図示せず）が設けられている。さらに、この循環タンク３には排液ライン３ａが設けられており、図示しないドレインバルブを開放することで、循環タンク３内の剥離液を排液ライン３ａに流して廃棄することが可能となっている。例えば、使用している剥離液の循環を止めてその全量を入れ替えする時などは、排液ライン３ａのドレインバルブは開放され、それ以外のときは閉じられている。
【００１４】
図１に示す循環ライン７は、処理ユニット１と循環タンク３との間で剥離液を循環させるための配管であり、例えばポリテトラフルオロエチレン等の耐薬品性に優れた材料等で構成されている。この循環ライン７は、例えば、供給ライン７ａと、バイパスライン７ｂと、回収ライン７ｃとに区分される。また、この循環ライン７には、循環タンク３から出た剥離液を供給ライン７ａやバイパスライン７ｂに送り出すポンプ（図示せず）や、処理ユニット１から排出された剥離液を回収ライン７ｃに送り出すポンプ（図示せず）が設けられている。図１に示すフィルター５は、供給ライン７ａに取り付けられており、循環している剥離液中から不純物をろ過して取り除くものである。
【００１５】
この剥離処理装置１００では、循環タンク３に設けられたポンプによって、循環タンク３から循環ライン７内に剥離液が送り出される。そして、処理ユニット１で剥離処理が行われているときは、剥離液は供給ライン７ａを通って処理ユニット１に送られる。処理ユニット１に送られた剥離液は、カップ内に配置された基板に向けて吐出される。吐出後の剥離液はカップの底面に集められて回収ライン７ｃに送られ、循環タンク３に戻されるようになっている。一方、処理ユニット１で剥離処理が行われていないとき（即ち、スタンバイ状態にあるとき）は、剥離液は供給ライン７ａからバイパスライン７ｂを通って循環タンク３に直接戻されるようになっている。
【００１６】
また、排気ライン１１は、処理ユニット１内を排気するための配管である。この配管は、例えばスピンコータのカップ内に接続しており、カップ内の雰囲気を排出するようになっている。さらに、気液分離機構２０は、排気ライン１１に取り付けられており、排気中に含まれる剥離液の成分を気体から液体に状態を変化させて、排気から分離するものである。成分回収ライン３０は、気液分離機構２０によって排気から分離された剥離液の成分を回収して循環タンク３に戻すための配管である。図１に示すように、この成分回収ライン３０は、その一端が気液分離機構２０に接続し、その他端が循環タンク３に接続している。
【００１７】
図２は気液分離機構２０の構成例を示す概念図である。図２に示すように、気液分離機構２０は、配管２１と、この配管２１を外側から包む冷却部２２と、を含んだ構成となっている。配管２１は、例えば金属等の熱伝導性に優れた部材からなる。また、冷却部２２は配管２１を外側から冷却する装置である。この冷却部２２には、配管２１を目標温度まで冷却するために温度調整された水、或いは冷却液等が流れるようになっている。冷却の目標温度は、回収したい成分の沸点以下の温度である。
【００１８】
このような構成であれば、冷却部２２で包まれた配管２１の温度は低下し、この配管２１の表面と触れる排気の温度も低下する。その結果、排気中に含まれる剥離液の成分の飽和蒸気圧は温度の低下分だけ低くなるので、その成分は気体から液体に状態が変化するよう促される。もちろん、排気中に含まれる剥離液の成分の全てが液体に変化するわけではないが、ある程度の量は気体から液体に状態が変化する。そして、液体となった剥離液の成分は配管２１の表面を伝って自重で落下し、成分回収ライン３０に流れていく。成分回収ライン３０に流れ込んだ剥離液の成分は循環タンク３に入って剥離液と混ざり合い、その後、フィルター５を通って処理ユニット１に供給されたり、バイパスライン７ｂに流されたりする。
【００１９】
このように、本発明の第１実施形態に係る剥離処理装置１００によれば、処理ユニット１内で揮発して排気ライン１１に流された剥離液の成分は循環タンク３に戻されるので、剥離液の組成比の変化を抑えることができ、その特性の変化（劣化）を抑制することができる。これにより、剥離液の品質の安定化を図ることができる。また、剥離液の寿命延長が可能となるので、剥離液の購入コストの削減を図ることができる。
【００２０】
この第１実施形態では、薬液タンク３が本発明１、２の「薬液貯留槽」に対応し、供給ライン７ａが本発明１、２の「薬液供給ライン」に対応している。また、回収ライン７ｃが本発明１、２の「薬液回収ライン」に対応し、剥離処理装置１００が本発明１、２の「薬液処理装置」に対応している。
【００２１】
（２）第２実施形態
第１実施形態では、本発明を枚様式の剥離処理装置に適用した場合について説明したが、本発明は枚様式に限られるものではなく、バッチ式の装置にも適用可能である。
【００２２】
図３は、本発明の第２実施形態に係る剥離処理装置２００の構成例を示す概念図である。図３において、図１と同一の構成及び機能を有する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
図３に示す剥離処理装置２００は、剥離液を循環させながら使用するバッチ式のウエット処理装置であり、処理槽５１と、循環ライン５７と、フィルター５と、排気ライン１１と、気液分離機構２０と、成分回収ライン６０とを含んだ構成となっている。
【００２３】
処理槽５１は、例えばポリテトラフルオロエチレン等の耐薬品性に優れた材料等からなるウエット処理槽５１である。この処理槽５１内に剥離液を貯め、その中にウエーハ（基板）を例えばロット単位で所定時間浸漬することで、ウエーハの表面からフォトレジストを除去するようになっている。この処理槽５１にはヒータ（図示せず）が設けられており、剥離液を例えば７０〜８０℃程度に維持するようになっている。また、この処理槽５１には、剥離液を循環ライン５７に送り出すポンプ（図示せず）が設けられている。
【００２４】
さらに、この処理槽５１には排液ライン５１ａが設けられており、図示しないドレインバルブを開放することで、処理槽５１内の剥離液を排液ライン５１ａに流して廃棄することが可能となっている。例えば、使用している剥離液の循環を止めてその全量を入れ替えする時などは、排液ライン５１ａのドレインバルブを開放され、それ以外のときは閉じられている。
【００２５】
循環ライン５７は、処理槽５１内の剥離液を循環させるための配管であり、例えばポリテトラフルオロエチレン等の耐薬品性に優れた材料等で構成されている。また、この循環ライン５７には、剥離液を一方向に循環させて再び処理槽５１に戻すためのポンプ（図示せず）が設けられている。
成分回収ライン６０は、気液分離機構２０によって排気から分離された剥離液の成分を回収して循環ライン５７に戻すための配管であり、図３に示すように、その一端が気液分離機構２０に接続し、その他端が循環ライン５７のフィルター５の手前部分に接続している。
【００２６】
この剥離処理装置２００では、処理槽５１で剥離処理が行われているときも、そうでないとき（即ち、スタンバイ状態にあるとき）も、処理槽５１や循環ライン５７に設けられたポンプによって、剥離液が循環ライン５７を流れるようになっている。また、気液分離機構２０によって排気から分離された剥離液の成分は、循環ライン５７に戻されるようになっている。循環ライン５７に戻された剥離液の成分は、循環ライン５７を流れる剥離液と混ざり合い、フィルター５を通って処理槽５１に再供給される。
【００２７】
このように、本発明の第２実施形態に係る剥離処理装置２００によれば、処理槽５１内で揮発して排気ライン１１に流された剥離液の成分は、循環ライン５７に戻されて処理槽５１に再供給されるので、剥離液の組成比の変化を抑えることができ、その特性の変化（劣化）を抑制することができる。これにより、剥離液の品質の安定化を図ることができる。また、剥離液の寿命延長が可能となるので、剥離液の購入コストの削減を図ることができる。
【００２８】
この第２実施形態では、処理槽５１が本発明３、４の「薬液処理槽」に対応し、剥離処理装置２００が本発明３、４の「薬液処理装置」に対応している。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】第１実施形態に係る剥離処理装置１００の構成例を示す図。
【図２】気液分離機構２０の構成例を示す図。
【図３】第２実施形態に係る剥離処理装置２００の構成例を示す図。
【図４】従来例に係る剥離処理装置３００の構成例を示す図。
【符号の説明】
【００３０】
１  処理ユニット、３  循環タンク、３ａ、５１ａ  排液ライン、５  フィルター、７、５７  循環ライン、７ａ  供給ライン、７ｂ  バイパスライン、７ｃ  回収ライン、１１  排気ライン、２０  気液分離機構、２１  配管、２２  冷却部、３０、６０  成分回収ライン、５１  処理槽、１００、２００  剥離処理装置
【図１】
2007150148.tif 000003
【図２】
2007150148.tif 000004
【図３】
2007150148.tif 000005
【図４】
2007150148.tif 000006