清洗药液供给装置、清洗药液供给方法及清洗单元的制作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种清洗药液供给装置、清洗药液供给方法及清洗单元。
【背景技术】
[0002]CMP (Chemical Mechanical Polishing:化学机械研磨)装置具有:研磨装置，该研磨装置用于对形成有半导体芯片的半导体基板的表面进行研磨；以及清洗装置，该清洗装置用于将清洗药液供给到由研磨装置研磨后的半导体基板并对其进行清洗。该清洗装置通过对药液混合DIW(De_1nized Water:去离子水)等稀释水，而制成清洗药液(稀释后的药液)，用清洗药液对半导体基板进行清洗(例如，参照专利文献1)。
[0003]在使用清洗药液的清洗装置中，以往使用清洗药液供给装置，其具有将药液的流量计和DIW的流量计排列成一对而构成的直列式的流量计。这些药液的流量计和DIW的流量计包含CLC(Closed Loop Controller:闭环控制器)，对各自的流量进行反馈控制，以使药液流量和DIW流量成为一定的比例。由此，按一定比例稀释后的药液被供给到清洗装置的清洗槽内。
[0004]在以往的药液供给装置中，在一个箱内收纳有药液的流量计、DIW的流量计，以及将流量被控制的药液和DIW混合的直列式搅拌器。即，一个DIW的流量计被设计成与一个药液的流量计组合，一个箱的大小被设计成仅收纳两个流量计的大小。
[0005]近年来，在设于CMP装置的清洗装置中，要求这样的处理:交替使用酸性的药液和碱性的药液，对半导体基板进行清洗。如上所述，由于以往的清洗装置的箱被设成仅收纳两个流量计，因此，在所述箱内可仅收纳两种药液的流量计，可在所述箱内增加设置DIW的流量计。因此，在以往的药液供给装置中，在箱内配置药液用的两个流量计，且通过各自的流量计而供给预先被稀释的两种清洗药液。
[0006]但是，在使用预先被稀释的两种清洗药液的药液供给装置中，当清洗药液的稀释比例随着处理工法的变更而变更时，必须准备不同的稀释比例的清洗药液。即，该药液供给装置不能灵活地与处理工法的变更对应。
[0007]另一方面，若使用上述的直列式流量计，则只要变更药液的流量计和DIW的流量计的流量设定值，就可与稀释比例随着处理工法的变更对应地变更。但是，为了将两种药液供给到清洗装置，必须准备两个直列式流量计。在该情况下，由于对两个直列式流量计分别设置DIW的流量计，因此，存在药液供给装置大型化的问题。
[0008]然而，作为药液的流量计及DIW的流量计，一般使用差压式流量计(孔板流量计)。差压式流量计是，在通过流体的路径上配置节流孔，根据差压而测定该流体的体积流量(流速)。差压式流量计的测定范围，即可由CLC控制的流量范围在构造上决定于节流孔的直径。即，孔板流量计的测定范围一般是，最大最小流量比为1: 9，以成为例如30ml/min至300ml/min。因此，可由药液的流量计及DIW的流量计控制的流量范围，在构造上是预先确定的范围。
[0009]在以往的清洗药液供给装置中，当清洗药液的稀释比例，或者清洗药液的供给流量因处理工法的变更而变更时，存在如下情况:所需的药液及DIW的流量未落入可由当前选定的药液流量计及DIW流量计控制的流量范围。在该情况下，通过再选定药液流量计及DIW流量计，并更换成可控制的流量范围的流量计，来与处理工法的变更相对应。因此，在变更后的处理工法中所需的药液及DIW的流量未落入药液流量计及DIW流量计的流量范围的情况下，每次处理工法有变更时就必须更换药液流量计及DIW流量计，花费了工夫。
[0010]在CMP装置的清洗装置中，清洗药液不仅用于基板的清洗，而且还对等待清洗的基板(接下来被清洗的基板)用于防止基板的氧化。在以往的CMP装置的清洗处理中，基板的清洗和清洗的等待不同时进行。即，基板清洗的期间，基板未被输送到等待场所。但是，近年来为了提高处理的处理量，要求同时进行基板的清洗和清洗等待的处理。在同时进行基板的清洗和清洗等待的情况下，由于分别使用清洗药液，因此，需要比以往多的流量的药液及DIW。此外，要求还与可供给小流量的药液及DIW的处理相对应。在可由以往的药液的流量计及DIW的流量计控制的流量范围中，不能与多种处理相对应。
[0011]专利文献1:日本特开2009-54959号公报
【发明内容】
[0012]本发明是为解决上述问题中的至少一个问题而做成的，其目的之一是，提供一种清洗药液供给装置及清洗药液供给方法，可灵活地与稀释比例的变更相对应，且可抑制装置尺寸的大型化。
[0013]本发明的其他目的之一是，不更换流量计就可在宽大的流量范围供给药液及DIW。
[0014]根据本发明的一方式，提供一种清洗药液供给装置。该清洗药液供给装置用于将清洗药液供给到基板清洗装置，该清洗药液供给装置具有:第1混合部，该第1混合部用于将对第1药液和稀释水进行混合所得到的第1清洗药液供给到所述基板清洗装置；第2混合部，该第2混合部用于将对第2药液和稀释水进行混合所得到的第2清洗药液供给到所述基板清洗装置；第1药液控制部，该第1药液控制部用于对供给到所述第1混合部的所述第1药液的流量进行控制；第2药液控制部，该第2药液控制部用于对供给到所述第2混合部的所述第2药液的流量进行控制；稀释水控制部，该稀释水控制部用于对供给到所述第1混合部或所述第2混合部的所述稀释水的流量进行控制；以及稀释水供给切换部，该稀释水供给切换部将所述稀释水的供给目的地从所述第1混合部切换到所述第2混合部，或者从所述第2混合部切换到所述第1混合部。
[0015]根据本发明的一方式，在所述清洗药液供给装置中，所述第1药液控制部构成为，在所述第2清洗药液供给到所述基板清洗装置的期间，停止供给所述第1药液，所述第2药液控制部构成为，在所述第1清洗药液供给到所述基板清洗装置的期间，停止供给所述第2药液。
[0016]根据本发明的另一方式，在所述清洗药液供给装置中，所述稀释水供给切换部构成为，在所述第1药液控制部将所述第1药液供给到所述第1混合部的期间，将所述稀释水向第1混合部供给，在所述第2药液控制部将所述第2药液供给到所述第2混合部的期间，将所述稀释水向第2混合部供给。
[0017]根据本发明的另一方式，所述清洗药液供给装置具有:第1药液供给源，该第1药液供给源将第1药液供给到所述第1药液控制部；第2药液供给源，该第2药液供给源将第2药液供给到所述第2药液控制部；第1药液入口阀，该第1药液入口阀设在连接所述第1药液供给源和所述第1药液控制部的管路上；以及第2药液入口阀，该第2药液入口阀设在连接所述第2药液供给源和所述第2药液控制部的管路上。
[0018]根据本发明的另一方式，在所述清洗药液供给装置中，所述第1药液及所述第2药液中，一方是碱性的药液，另一方是酸性的药液。
[0019]根据本发明的另一方式，提供一种清洗药液供给方法。该清洗药液供给方法用于将清洗药液供给到基板清洗装置，该清洗药液供给方法具有如下工序:对第1药液的流量进行控制的工序；对稀释水的流量进行控制的工序；将所述第1药液和所述稀释水供给到第1混合部，并使所述第1药液和所述稀释水混合的工序；第1供给工序，该第1供给工序将对所述稀释水和所述第1药液进行混合所得到的第1清洗药液供给到所述基板清洗装置；对第2药液的流量进行控制的工序；将所述稀释水的供给目的地从所述第1混合部切换到第2混合部的工序；将所述第2药液和所述稀释水供给到所述第2混合部，并使所述第2药液和所述稀释水混合的工序；以及第2供给工序，该第2供给工序将与所述稀释水混合所得到的第2清洗药液供给到所述基板清洗装置。
[0020]根据本发明的另一方式，在所述清洗药液供给方法中，所述第1供给工序具有如下工序:在所述第2供给工序中所述第2清洗药液供给到所述基板清洗装置的期间，停止供给所述第1清洗药液；所述第2供给工序具有如下工序:在所述第1供给工序中所述第1清洗药液供给到所述清洗装置的期间，停止供给所述第2清洗药液。
[0021]根据本发明的另一方式，在所述药液供给方法中，所述第1药液及所述第2药液中，一方是碱性的药液，另一方是酸性的药液。
[0022]根据本发明的另一方式，提供一种清洗单元。该清洗单元具有:对基板进行清洗的基板清洗装置；以及将清洗药液供给到所述基板清洗装置的清洗药液供给装置。所述基板清洗装置具有:将清洗药液供给到所述基板的喷管；以及对供给到所述基板的所述清洗药液的流量进行测定的第1超声波流量计，所述第1超声波流量计配置在比所述喷管的位置低的位置。
[0023]根据本发明的另一方式，在所述清洗单元中，所述第1超声波流量计构成为，通过所述第1超声波流量计的清洗药液的流动方向朝向铅垂方向。
[0024]根据本发明的另一方式，在所述清洗单元中，所述清洗药液供给装置具有:混合部，该混合部用于将对药液和稀释水进行混合所得到的清洗药液供给到所述基板清洗装置；药液流量控制部，该药液流量控制部对所述药液的流量进行控制，并将所述药液供给到所述混合部；以及稀释水流量控制部，该稀释水流量控制部对所述稀释水的流量进行控制，并将所述稀释水供给到所述混合部，所述药液流量控制部及所述稀释水流量控制部分别具有第2超声波流量计及第3超声波流量计，所述第2超声波流量计及所述第3超声波流量计配置在比所述喷管的位置低的位置。
[0025]根据本发明的另一方式，在所述清洗单元中，所述第2超声波流量计及所述第3超声波流量计配置成，在所述第2超声波流量计中流动的稀释水的流动方向和通过所述第3超声波流量计的药液的流动方向朝向铅垂方向。
[0026]根据本发明的一方式，提供一种清洗单元。该清洗单元具有:对基板进行清洗的基板清洗装置；以及将清洗药液供给到所述基板清洗装置的清洗药液供给装置。所述基板清洗装置具有:对基板进行清洗的清洗部；以及等待部，该等待部配置等待要由所述清洗部进行清洗的基板，且将清洗药液供给到等待中的基板。所述清洗药液供给装置具有:混合部，该混合部用于将对药液和稀释水进行混合所得到的清洗药液供给到所述清洗部及所述等待部；药液流量控制部，该药液流量控制部对所述药液的流量进行控制，并将所述药液供给到所述混合部；以及稀释水流量控制部，该稀释水流量控制部对所述稀释水的流量进行控制，并将所述稀释水供给到所述混合部。所述药液流量控制部具有第1药液流量控制部和第2药液流量控制部，且构成为，将流量由所述第1药液流量控制部及/或所述第2药液流量控制部控制后的药液供给到所述混合部。所述第1药液流量控制部构成为，能够将流量控制在第1范围。所述第2药液流量控制部构成为，能够将流量控制在一部分与所述第1范围重叠的第2范围。所述稀释水流量控制部具有第1稀释水流量控制部和第2稀释水流量控制部，且构成为，将流量由所述第1稀释水流量控制部及/或所述第2稀释水流量控制部控制后的稀释水供给到所述混合部。所述第1稀释水流量控制部构成为，能够将流量控制在第3范围，所述第2稀释水流量控制部构成为，能够将流量控制在一部分与所述第3范围重叠的第4范围。
[0027]根据本发明的另一方式，在所述清洗单元中，同时进行所述清洗部中的基板的清洗，和所述等待部中的清洗药液向基板的供给。
[0028]根据本发明的另一方式，在所述清洗单元中，所述清洗部具有:上表面清洗部，该上表面清洗部构成为，将清洗药液供给到基板的上表面；以及下表面清洗部，该下表面清洗部构成为，将清洗药液供给到基板的下表面。
[0029]发明的效果
[0030]采用本发明，可提供一种清洗药液供给装置及清洗药液供给方法，可灵活地与稀释比例的变更相对应，且可抑制装置尺寸的大型化。
[0031]采用本发明，不更换流量计，就可在宽大的流量范围供给药液及DIW。
【附图说明】
[0032]图1是表示第1实施方式的药液供给装置的概略主视图。
[0033]图2是第1实施方式的药液供给装置的药液供给流程图。
[0034]图3是第2实施方式的药液供给装置的药液供给流程图。
[0035]图4是表示第3实施方式的清洗单元所具有的药液供给装置的概略侧视图。
[0036]图5是表示第3实施方式的清洗单元所具有的清洗装置的概略立体图。
[0037]图6是第3实施方式的清洗单元的概略图。
[0038]图7是表示第4实施方式的清洗单元所具有的药液供给装置的概略侧视图。
[0039]图8是第4实施方式的清洗单元的概略图。
[0040]图9是表示第4实施方式的清洗单元的DIW及药液的供给处理的程序图。
[0041]符号说明
[0042]51、51a…第1药液入口阀
[0043]61、61a…第2药液入口阀
[0044]72、72a…第1直列式混合器
[0045]73、73a…第2直列式混合器
[0046]100…药液供给装置
[0047]110…DIWCLC 箱
[0048]120…第1药液CLC箱
[0049]130…第2药液CLC箱
[0050]100…药液供给装置
[0051]111a、111b、121a、121b …DIWCLC
[0052]113a、113b、123a、123b…药液 CLC
[0053]115、116…直列式混合器
[0054]200…清洗装置
[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 …喷管
【具体实施方式】
[0060]下面，参照说明书附图，来说明本发明的实施方式。在下面说明的附图中，对于相同或类似的结构要素，标上相同或类似的符号而省略重复说明。另外，在对下面说明的单独的结构要素进行任意组合的发明中，也包含本发明作为对象的技术思想。
[0061]〈第1实施方式〉
[0062]下面，参照附图来说明本发明的第1实施方式。图1是表示本发明第1实施方式的药液供给装置的概略主视图。本实施方式的药液供给装置构成为，可将例如碱性的药液即第1药液和例如酸性的药液即第2药液供给到CMP装置所具有的清洗装置。如图1所示，第1实施方式的药液供给装置100具有:壳体101 ；DIWCLC箱110 (稀释水控制部)；第1药液CLC箱120 (第1药液控制部)；以及第2药液CLC箱130 (第2药液控制部)。DIWCLC箱110对DIW(稀释水)的供给进行控制。第1药液CLC箱120对第1药液的供给进行控制。第2药液CLC箱130对第2药液的供给进行控制。
[0063]药液供给装置100还具有多个药液多用箱50或60，它们用于