特許 6817860 基板処理装置および基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6817860

(24)【登録日】2021年1月4日

(45)【発行日】2021年1月20日

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20210107BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20210107BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/304 648G

   H01L21/304 648F

   H01L21/306 J

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-54683(P2017-54683)

(22)【出願日】2017年3月21日

(65)【公開番号】特開2018-157149(P2018-157149A)

(43)【公開日】2018年10月4日

【審査請求日】2019年12月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】110002310

【氏名又は名称】特許業務法人あい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】荒木 知康

【審査官】 平野 崇

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２２８４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１７８５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５２７６８９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理液を貯留するタンクと、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段に保持されている基板に向けて吐出するノズルと、
前記タンク内の処理液を循環させる循環配管と、
前記タンク内の処理液を前記循環配管に送る送液装置と、
前記送液装置によって前記循環配管に送られた前記処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方によって変更する温度調節器と、
前記循環配管から前記ノズルに処理液を案内する供給配管と、
前記供給配管に介装されており、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替わる吐出バルブと、
前記循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力を検出する圧力センサーと、前記接続位置の下流の介装位置で前記循環配管に介装された圧力制御バルブとを含み、前記循環配管内の処理液の圧力を前記圧力センサーの検出値に応じて前記圧力制御バルブに変更させることにより、前記接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する圧力制御ユニットと、
未処理の基板が基板処理装置にある処理期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を処理用設定値に設定し、前記未処理の基板が前記基板処理装置にない待機期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を前記処理用設定値よりも小さい待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける制御装置とを備える、基板処理装置。

【請求項2】

前記タンクから供給された処理液を吐出する第２ノズルと、
前記接続位置と前記介装位置との間の第２接続位置で前記循環配管に接続されており、前記循環配管から前記第２ノズルに処理液を案内する第２供給配管と、
前記第２供給配管に介装されており、前記第２供給配管から前記第２ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記第２供給配管から前記第２ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替わる第２吐出バルブと、をさらに備える、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記基板保持手段が、複数設けられており、
前記ノズルが、前記基板保持手段ごとに設けられており、
前記循環配管が、前記送液装置によって前記タンクから送られた処理液を案内する上流配管と、前記上流配管から分岐した複数の個別配管とを含み、
前記供給配管が、前記個別配管ごとに設けられており、前記個別配管から前記ノズルに延びており、
前記吐出バルブが、前記供給配管ごとに設けられており、
前記圧力センサーが、前記個別配管ごとに設けられており、
前記圧力制御バルブが、前記個別配管ごとに設けられ、前記個別配管および供給配管が互いに接続された前記接続位置の下流の前記介装位置で前記個別配管に介装されており、
前記制御装置は、前記処理期間の少なくとも一部において、前記複数の個別配管の少なくとも一つの個別配管における前記圧力設定値を前記処理用設定値に設定し、前記待機期間の少なくとも一部において、前記少なくとも一つの個別配管における前記圧力設定値を前記待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記少なくとも一つの個別配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記少なくとも一つの個別配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける、請求項１または２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記基板処理装置は、前記未処理の基板を収容したキャリアが置かれるキャリア載置台と、前記キャリアが前記キャリア載置台にあるか否かを検出するキャリア検出センサーと、を含むロードポートをさらに備え、
前記制御装置は、前記未処理の基板を収容した前記キャリアが前記キャリア載置台に載置されると、前記圧力設定値を前記待機用設定値から前記処理用設定値に変更する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記制御装置は、前記基板処理装置にある全ての基板の処理が完了してから予め定められた待機時間が経過するまでに、別の未処理の基板が前記基板処理装置に搬入されなければ、前記圧力設定値を前記処理用設定値から前記待機用設定値に変更する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記制御装置は、前記基板処理装置以外の外部装置と通信する通信装置を含み、前記未処理の基板が前記基板処理装置に搬入されることを予告する予告情報が前記外部装置から前記通信装置に入力された後、前記圧力設定値を前記待機用設定値から前記処理用設定値に変更する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記循環配管を流れる処理液の流量を検出する流量計をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記循環配管を流れる処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

タンクで処理液を貯留する工程と、
基板保持手段で基板を水平に保持する工程と、
前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段に保持されている基板に向けてノズルに吐出させる工程と、
循環配管に前記タンク内の処理液を循環させる工程と、
送液装置に前記タンク内の処理液を前記循環配管に送らせる工程と、
前記送液装置によって前記循環配管に送られた前記処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方を行う温度調節器によって変更させる工程と、
供給配管に処理液を前記循環配管から前記ノズルに案内させる工程と、
前記供給配管に介装された吐出バルブを、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替える工程と、
前記循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力を圧力センサーで検出する工程と、
前記接続位置の下流の介装位置で前記循環配管に介装された圧力制御バルブに、前記循環配管内の処理液の圧力を前記圧力センサーの検出値に応じて変更させることにより、前記接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する工程と、
未処理の基板が基板処理装置にある処理期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を処理用設定値に設定する工程と、
前記未処理の基板が前記基板処理装置にない待機期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を前記処理用設定値よりも小さい待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける工程とを含む、基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。特許文献１には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。
特許文献１の基板処理装置は、基板に供給される処理液を貯留する処理液タンクと、処理液タンク内の処理液を循環させる循環路と、処理液タンク内の処理液を循環路に送る循環ポンプと、循環路を流れる処理液を加熱するヒーターとを備えている。この基板処理装置は、さらに、循環路から複数の処理ユニットへの処理液の供給を制御する複数の吐出バルブと、複数の処理ユニットの下流で循環路上に配置されたリリーフバルブとを備えている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１４１９８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、圧力制御バルブの一つであるリリーフバルブが、複数の処理ユニットの下流で循環路上に配置されている。リリーフバルブの設定リリーフ圧が変化しない場合、全ての吐出バルブが閉じられた待機期間において循環路を流れる処理液の流量は、何れかの吐出バルブが開かれた基板の処理期間における流量よりも少なくなる。
循環路を流れる処理液の温度は循環路の周囲の温度の影響を受けて変動する。影響の度合いは循環路を流れる処理液の流量に依存する。すなわち、処理液の流量が多い場合、処理液はその周囲の温度の影響をあまり受けないが、処理液の流量が少ない場合、処理液は周囲の温度の影響を受けて温度が大きく変動する。したがって、特許文献１のように、吐出バブルの開閉状態に応じて循環液の流量が大きく変動するようだと、循環液の温度もそれに応じて大きく変動してしまう問題がある。

【0005】

また、循環路を流れる処理液の温度は、待機期間の長さにも依存する。基板の処理期間から待機期間に移行した直後は処理液の温度はほとんど変化しない。しかし、待機期間が長くなるにつれて処理液の温度は基板処理期間における処理液の温度から次第に乖離していく。したがって、長い待機期間の後に基板への処理液の供給を実行すると、意図する温度とは大きく異なる温度の処理液が基板に供給されてしまう。

【0006】

このように、意図した温度と異なる温度の処理液が基板に供給されると、エッチング量やパターン倒壊率などの基板処理の品質に悪影響が生じる。また、同一の処理条件で処理すべき複数枚の基板に対して、温度の異なる処理液を供給すると、複数枚の基板間において品質のばらつきが生じる問題もある。
そこで、本発明の目的の一つは、吐出バルブの開閉状態が変化しても循環路を流れる処理液の温度が大きく変動することがなく、安定した温度の処理液を基板に供給することのできる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

【0007】

また、本発明の別の目的は、複数枚の基板に供給される処理液の温度のばらつきを低減でき、複数枚の基板間における品質のばらつきを低減できる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液を貯留するタンクと、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段に保持されている基板に向けて吐出するノズルと、前記タンク内の処理液を循環させる循環配管と、前記タンク内の処理液を前記循環配管に送る送液装置と、前記送液装置によって前記循環配管に送られた前記処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方によって変更する温度調節器と、前記循環配管から前記ノズルに処理液を案内する供給配管と、前記供給配管に介装されており、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替わる吐出バルブと、前記循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力を検出する圧力センサーと、前記接続位置の下流の介装位置で前記循環配管に介装された圧力制御バルブとを含み、前記循環配管内の処理液の圧力を前記圧力センサーの検出値に応じて前記圧力制御バルブに変更させることにより、前記接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する圧力制御ユニットと、未処理の基板が基板処理装置にある処理期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を処理用設定値に設定し、前記未処理の基板が前記基板処理装置にない待機期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を前記処理用設定値よりも小さい待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける制御装置とを備える、基板処理装置である。

【0009】

この構成によれば、タンク内の処理液が、送液装置によって循環配管に送られ、循環配管からタンクに戻る。タンク内の処理液の温度は、温度調節器によって室温よりも高いまたは低い温度に調節される。吐出バルブが吐出実行状態になると、循環配管内を流れる処理液の一部が供給配管によってノズルに案内され、ノズルから基板に向けて吐出される。吐出バルブが吐出停止状態になると、供給配管からノズルへの処理液の供給が停止され、ノズルからの処理液の吐出が停止される。

【0010】

圧力制御バルブは、循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置の下流の介装位置で循環配管に介装されている。圧力制御バルブの一次側圧力、つまり、循環配管における送液装置から介装位置までの部分の液圧は、圧力制御バルブによって圧力設定値に維持される。圧力制御バルブの一次側を流れる処理液の流量は、吐出バルブの開度だけでなく、圧力制御バルブの開度に応じて変化する。

【0011】

未処理の基板、つまり、基板処理装置で処理されていない基板が基板処理装置にあるとき、制御装置は、循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力の設定値を表す圧力設定値を処理用設定値に設定する。未処理の基板が基板処理装置内にないとき、制御装置は、圧力設定値を待機用設定値に設定する。待機用設定値は、処理用設定値よりも小さい。したがって、未処理の基板が基板処理装置にないときは、圧力制御バルブでの圧力損失が減少し、循環配管を流れる処理液の流量が増加する。

【0012】

待機用設定値は、待機期間中に循環配管を流れる処理液の流量が処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量に一致するまたは近づくように設定されている。そのため、両期間における流量の差が零またはそれに近い値まで減少する。したがって、待機期間が長くなったとしても、循環路を流れる処理液の温度は殆ど変わらない。これにより、長い待機期間が終わった後でも、安定した温度の処理液を複数枚の基板に供給することができ、複数枚の基板間における品質のばらつきを低減できる。

【0013】

なお、処理は、タンク内の処理液を循環路を介して基板に供給し、その後、当該基板を乾燥させることを意味する。待機期間は、未処理の基板が基板処理装置にない期間である。処理済みの基板だけが基板処理装置にある期間は、待機期間に該当しない。
制御装置は、処理期間の全部において圧力設定値を処理用設定値に設定してもよいし、処理期間の一部だけにおいて圧力設定値を処理用設定値に設定してもよい。同様に、制御装置は、待機期間の全部において圧力設定値を待機用設定値に設定してもよいし、待機期間の一部だけにおいて圧力設定値を待機用設定値に設定してもよい。

【0014】

処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量は、ノズルが処理液を吐出しているか否か、つまり、吐出バルブの開閉状態に応じて変化する。処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量は、処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量の平均値（平均流量）であってもよいし、処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量の最大値（最大流量）であってもよい。

【0015】

圧力制御バルブは、一次側圧力に応じて開度が自動で変化するリリーフバルブであってもよいし、電動アクチュエータによって開度が変更される電動バルブであってもよい。
リリーフバルブは、リリーフバルブの一次側圧力が設定リリーフ圧まで上昇すると一次側圧力を設定リリーフ圧未満まで低下させるバルブである。設定リリーフ圧は、リリーフバルブに加わる操作空気圧に応じて変化する。圧力制御バルブがリリーフバルブである場合、圧力制御ユニットは、リリーフバルブに加わる操作空気圧を変更する電空レギュレータをさらに含む。制御装置は、圧力センサーによって検出された処理液の圧力と圧力設定値との差に応じて電空レギュレータに操作空気圧を変更させることにより、接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する。

【0016】

圧力制御バルブが電動バルブである場合、電空レギュレータは不要である。電動バルブは、処理液が流れる内部流路を取り囲む環状の弁座を含むバルブボディと、前記内部流路に配置されており、前記弁座に対して移動可能な弁体と、３つ以上の複数の位置で前記弁体を静止させる電動アクチュエータとを含む。電動バルブの開度、つまり、弁座に対する弁体の位置は、電動アクチュエータによって変更される。制御装置は、圧力センサーによって検出された処理液の圧力と圧力設定値との差に応じて電動アクチュエータに電動バルブの開度を変更させることにより、接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する。

【0017】

請求項２に記載の発明は、前記タンクから供給された処理液を吐出する第２ノズルと、前記接続位置と前記介装位置との間の第２接続位置で前記循環配管に接続されており、前記循環配管から前記第２ノズルに処理液を案内する第２供給配管と、前記第２供給配管に介装されており、前記第２供給配管から前記第２ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記第２供給配管から前記第２ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替わる第２吐出バルブとをさらに備える、請求項１に記載の基板処理装置である。

【0018】

この構成によれば、循環配管を流れる処理液が、供給配管を介してノズルに供給され、第２供給配管を介して第２ノズルに供給される。ノズルおよび第２ノズルの両方が処理液を吐出しているときに循環配管を流れる処理液の流量は、ノズルおよび第２ノズルの一方だけが処理液を吐出しているときよりも多い。この構成では、処理期間中に循環配管を流れる処理液の流量の最大値（最大循環流量）が増加するので、圧力設定値が一定であれば処理期間と待機期間との間での処理液の流量の差が広がる。したがって、待機期間において圧力設定値を待機用設定値まで減少させることにより、両期間における流量の差を効果的に減らすことができる。

【0019】

前記第２ノズルは、前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段に保持されている基板に向けて吐出してもよいし、前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段とは異なる第２基板保持手段に水平に保持されている基板に向けて吐出してもよい。つまり、前記ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液が同じ基板に供給されてもよいし、別々の基板に供給されてもよい。

【0020】

請求項３に記載の発明は、前記基板保持手段が、複数設けられており、前記ノズルが、前記基板保持手段ごとに設けられており、前記循環配管が、前記送液装置によって前記タンクから送られた処理液を案内する上流配管と、前記上流配管から分岐した複数の個別配管とを含み、前記供給配管が、前記個別配管ごとに設けられており、前記個別配管から前記ノズルに延びており、前記吐出バルブが、前記供給配管ごとに設けられており、前記圧力センサーが、前記個別配管ごとに設けられており、前記圧力制御バルブが、前記個別配管ごとに設けられ、前記個別配管および供給配管が互いに接続された前記接続位置の下流の前記介装位置で前記個別配管に介装されており、前記制御装置は、前記処理期間の少なくとも一部において、前記複数の個別配管の少なくとも一つの個別配管における前記圧力設定値を前記処理用設定値に設定し、前記待機期間の少なくとも一部において、前記少なくとも一つの個別配管における前記圧力設定値を前記待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記少なくとも一つの個別配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記少なくとも一つの個別配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける、請求項１または２に記載の基板処理装置である。

【0021】

この構成によれば、待機期間中に個別配管内を流れる処理液の流量を、処理期間中に個別配管を流れる処理液の流量に一致または近づけることができる。これにより、待機期間中に個別配管内を流れる処理液の温度を、処理期間中に個別配管内を流れる処理液の温度と略同一にすることが可能になる。
タンクからノズルに至るまでに処理液が通る流路の長さは、通常、ノズルごとに異なる。これは、圧力損失が流路ごとに異なることを意味する。この場合、処理液を同じ供給圧で複数の流路に送ったとしても、処理液の流量は、流路ごとに異なる。複数の流路間における流量の差を減らしたい場合は、処理液の供給圧を流路ごとに設定する必要がある。しかしながら、これは、供給圧の設定が複雑化することを意味する。

【0022】

複数の個別配管間においてある程度の流量の差が許容されるのであれば、前記制御装置は、前記処理期間の少なくとも一部において、全ての前記個別配管における前記圧力設定値を前記処理用設定値に設定してもよい。同様に、複数の個別配管間においてある程度の流量の差が許容されるのであれば、前記制御装置は、前記待機期間の少なくとも一部において、全ての前記個別配管における前記圧力設定値を前記待機用設定値に設定してもよい。これらの場合、圧力設定値の設定を単純化できる。

【0023】

もしくは、複数の個別配管間において流量の差を減らしたいのであれば、前記制御装置は、複数の前記個別配管における前記圧力設定値を前記個別配管ごとに決められた複数の前記処理用設定値に設定してもよい。同様に、複数の個別配管間において流量の差を減らしたいのであれば、前記制御装置は、複数の前記個別配管における前記圧力設定値を前記個別配管ごとに決められた複数の前記待機用設定値に設定してもよい。

【0024】

請求項４に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記未処理の基板を収容したキャリアが置かれるキャリア載置台と、前記キャリアが前記キャリア載置台にあるか否かを検出するキャリア検出センサーと、を含むロードポートをさらに備え、前記制御装置は、前記未処理の基板を収容した前記キャリアが前記キャリア載置台に載置されると、前記圧力設定値を前記待機用設定値から前記処理用設定値に変更する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0025】

この構成によれば、未処理の基板を収容したキャリアが、ロードポートのキャリア載置台に置かれる。これにより、未処理の基板が基板処理装置に配置される。制御装置は、キャリアがキャリア載置台に置かれたことを確認したのと同時にまたはその後に、圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に増加させる。これにより、圧力制御バルブの一次側圧力が処理液の吐出に適した圧力に高められる。

【0026】

請求項５に記載の発明は、前記制御装置は、前記基板処理装置にある全ての基板の処理が完了してから予め定められた待機時間が経過するまでに、別の未処理の基板が前記基板処理装置に搬入されなければ、前記圧力設定値を前記処理用設定値から前記待機用設定値に変更する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、制御装置は、基板処理装置にある全ての基板が処理された後に、別の未処理の基板が基板処理装置に搬入されたか否かを監視する。そして、予め定められた待機時間が経過するまでに別の未処理の基板が搬入されなければ、制御装置は、圧力設定値を処理用設定値から待機用設定値に変更する。したがって、全ての基板が処理された直後に、別の未処理の基板が搬入されたとしても、圧力設定値を頻繁に変更しなくてもよい。

【0027】

請求項６に記載の発明は、前記制御装置は、前記基板処理装置以外の外部装置と通信する通信装置を含み、前記未処理の基板が前記基板処理装置に搬入されることを予告する予告情報が前記外部装置から前記通信装置に入力された後、前記圧力設定値を前記待機用設定値から前記処理用設定値に変更する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

【0028】

この構成によれば、ホストコンピュータなど基板処理装置以外の外部装置が、制御装置の通信装置に接続されている。未処理の基板が基板処理装置に搬入されることを予告する予告情報が、有線通信または無線通信によって、外部装置から通信装置に入力されると、制御装置は、それと同時にまたはその後に、圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に増加させる。これにより、圧力制御バルブの一次側圧力が処理液の吐出に適した圧力に高められる。

【0029】

請求項７に記載の発明は、前記循環配管を流れる処理液の流量を検出する流量計をさらに備える、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、循環配管を流れる処理液の流量が、処理期間および待機期間において流量計に検出される。これにより、処理液の流量が安定しているか否かを監視でき、処理液の温度が安定しているか否かを監視できる。

【0030】

請求項８に記載の発明は、前記循環配管を流れる処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、循環配管を流れる処理液の温度が、処理期間および待機期間において温度センサーに検出される。これにより、処理液の温度が安定しているか否かを監視できる。

【0031】

請求項９に記載の発明は、タンクで処理液を貯留する工程と、基板保持手段で基板を水平に保持する工程と、前記タンクから供給された処理液を前記基板保持手段に保持されている基板に向けてノズルに吐出させる工程と、循環配管に前記タンク内の処理液を循環させる工程と、送液装置に前記タンク内の処理液を前記循環配管に送らせる工程と、前記送液装置によって前記循環配管に送られた前記処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方を行う温度調節器に変更させる工程と、供給配管に処理液を前記循環配管から前記ノズルに案内させる工程と、前記供給配管に介装された吐出バルブを、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が実行される吐出実行状態と、前記供給配管から前記ノズルへの処理液の供給が停止される吐出停止状態と、の間で切り替える工程と、前記循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力を圧力センサーで検出する工程と、前記接続位置の下流の介装位置で前記循環配管に介装された圧力制御バルブに、前記循環配管内の処理液の圧力を前記圧力センサーの検出値に応じて変更させることにより、前記接続位置での処理液の圧力を圧力設定値に維持する工程と、未処理の基板が基板処理装置にある処理期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を処理用設定値に設定する工程と、前記未処理の基板が前記基板処理装置にない待機期間の少なくとも一部において、前記圧力設定値を前記処理用設定値よりも小さい待機用設定値に設定することにより、前記待機期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量を前記処理期間中に前記循環配管を流れる処理液の流量に一致させるまたは近づける工程とを含む、基板処理方法。この構成によれば、請求項１に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。

【図2】基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。

【図3】基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。

【図4】基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための工程図である。

【図5】基板処理装置の薬液供給システムを示す模式図である。

【図6】循環配管および供給配管が互いに接続された接続位置での処理液の圧力の設定値を表す圧力設定値の変更手順の一例を説明するための工程図である。

【図7】同じタワーに対応する３つ吐出バルブの状態の時間的変化と、個別配管を流れる処理液の流量の時間的変化と、圧力設定値の時間的変化の一例を示すタイムチャートである。

【図8】循環配管内の各位置における薬液の温度の概略を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、ＦＯＵＰ（Front-Opening Unified Pod）などのキャリアＣを保持する複数のロードポートＬＰと、複数のロードポートＬＰから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット２とを含む。ロードポートＬＰは、キャリアＣが置かれるキャリア載置台ＬＰａと、キャリアＣがキャリア載置台ＬＰａにあるか否かを検出するキャリア検出センサーＬＰｂとを含む。

【0034】

基板処理装置１は、さらに、ロードポートＬＰと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットを含む。搬送ロボットは、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ１を含む。同様に、センターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドＨ２を含む。

【0035】

基板処理装置１は、後述する吐出バルブ２３などの流体機器を収容する複数（たとえば４つ）の流体ボックス４を含む。処理ユニット２および流体ボックス４は、基板処理装置１の外壁１ａの中に配置されており、基板処理装置１の外壁１ａで覆われている。後述するタンク４０等を収容するキャビネット５は、基板処理装置１の外壁１ａの外に配置されている。キャビネット５は、基板処理装置１の側方に配置されていてもよいし、基板処理装置１が設置されるクリーンルームの下（地下）に配置されていてもよい。

【0036】

複数の処理ユニット２は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数（たとえば４つ）のタワーを形成している。各タワーは、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２を含む。４つの流体ボックス４は、それぞれ、４つのタワーに対応している。キャビネット５内の薬液は、いずれかの流体ボックス４を介して、当該流体ボックス４に対応するタワーに含まれる全ての処理ユニット２に供給される。

【0037】

未処理の基板Ｗが収容されたキャリアＣは、半導体装置等を製造する製造工場に設置されたキャリア搬送ロボットＲ１によってロードポートＬＰ上に置かれる。その後、キャリアＣ内の基板Ｗが、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによっていずれかの処理ユニット２に搬送され、処理ユニット２で処理される。処理ユニット２で処理された処理済みの基板Ｗは、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによってロードポートＬＰ上の同じキャリアＣに搬送される。処理済みの基板Ｗが収容されたキャリアＣは、キャリア搬送ロボットＲ１によって次の処理を行う装置に搬送される。

【0038】

図２は、基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー６と、チャンバー６内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック１０と、基板Ｗから排出された処理液を受け止める筒状のカップ１４と含む。

【0039】

チャンバー６は、基板Ｗが通過する搬入搬出口が設けられた箱型の隔壁８と、搬入搬出口を開閉するシャッター９と、フィルターによってろ過された空気であるクリーンエアーのダウンフローをチャンバー６内に形成するＦＦＵ７（ファン・フィルタ・ユニット）とを含む。センターロボットＣＲは、搬入搬出口を通じてチャンバー６に基板Ｗを搬入し、搬入搬出口を通じてチャンバー６から基板Ｗを搬出する。

【0040】

スピンチャック１０は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１１と、チャックピン１１およびスピンベース１２を回転させることにより回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンモータ１３とを含む。スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。

【0041】

カップ１４は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる筒状の傾斜部１４ａと、傾斜部１４ａの下端部（外端部）から下方に延びる円筒状の案内部１４ｂと、上向きに開いた環状の溝を形成する液受部１４ｃとを含む。傾斜部１４ａは、基板Ｗおよびスピンベース１２よりも大きい内径を有する円環状の上端を含む。傾斜部１４ａの上端は、カップ１４の上端に相当する。カップ１４の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１２を取り囲んでいる。

【0042】

処理ユニット２は、スピンチャック１０が基板Ｗを保持する保持位置よりもカップ１４の上端が上方に位置する上位置（図２に示す位置）と、カップ１４の上端が保持位置よりも下方に位置する下位置との間で、カップ１４を鉛直に昇降させるカップ昇降ユニット１５を含む。処理液が基板Ｗに供給されるとき、カップ１４は上位置に配置される。基板Ｗから外方に飛散した処理液は、傾斜部１４ａによって受け止められた後、案内部１４ｂによって液受部１４ｃ内に集められる。

【0043】

処理ユニット２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル１６を含む。リンス液ノズル１６は、リンス液バルブ１８が介装されたリンス液配管１７に接続されている。処理ユニット２は、リンス液ノズル１６から吐出されたリンス液が基板Ｗに供給される処理位置とリンス液ノズル１６が平面視で基板Ｗから離れた退避位置との間でリンス液ノズル１６を水平に移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。

【0044】

リンス液バルブ１８が開かれると、リンス液が、リンス液配管１７からリンス液ノズル１６に供給され、リンス液ノズル１６から吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。

【0045】

処理ユニット２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する薬液ノズル２１を含む。薬液ノズル２１は、吐出バルブ２３、流量計２４、および流量調整バルブ２５が介装された供給配管２２に接続されている。薬液ノズル２１に対する薬液の供給および供給停止は、吐出バルブ２３によって切り替えられる。薬液ノズル２１に供給される薬液の流量は、流量計２４に検出される。この流量は、流量調整バルブ２５によって変更される。

【0046】

吐出バルブ２３が開かれると、薬液が、流量調整バルブ２５の開度に対応する流量で供給配管２２から薬液ノズル２１に供給され、薬液ノズル２１から吐出される。薬液ノズル２１に供給される薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液である。これ以外の液体が薬液ノズル２１に供給されてもよい。

【0047】

吐出バルブ２３は、供給配管２２から薬液ノズル２１への薬液の供給が実行される吐出実行状態と、供給配管２２から薬液ノズル２１への薬液の供給が停止される吐出停止状態と、の間でき切り替わる。吐出停止状態は、弁体が弁座から離れた状態であってもよい。図示はしないが、吐出バルブ２３は、薬液が流れる内部流路を取り囲む環状の弁座を含むバルブボディと、内部流路に配置されており、弁座に対して移動可能な弁体とを含む。吐出バルブ２３は、空気圧で開度が変更される空気作動バルブ（air operated valve）であってもよいし、電力で開度が変更される電動バルブであってもよい。

【0048】

処理ユニット２は、薬液ノズル２１から吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と薬液ノズル２１が平面視で基板Ｗから離れた退避位置との間で薬液ノズル２１を水平に移動させるノズル移動ユニット２６を含む。ノズル移動ユニット２６は、たとえば、カップ１４のまわりで鉛直に延びる揺動軸線Ａ２まわりに薬液ノズル２１を水平に移動させる旋回ユニットである。

【0049】

図３は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
基板処理装置１は、基板処理装置１を制御する制御装置３を含む。制御装置３は、コンピュータ本体３０と、コンピュータ本体３０に接続された周辺装置３３とを含む。コンピュータ本体３０は、各種の命令を実行するＣＰＵ３１（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置３２とを含む。周辺装置３３は、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置３４と、リムーバブルメディアＭから情報を読み取る読取装置３５と、ホストコンピュータＨＣ等の制御装置３以外の装置と通信する通信装置３６とを含む。

【0050】

制御装置３は、入力装置３７および表示装置３８に接続されている。入力装置３７は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置３８の画面に表示される。入力装置３７は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置３７および表示装置３８を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられていてもよい。

【0051】

ＣＰＵ３１は、補助記憶装置３４に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置３４内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置３５を通じてリムーバブルメディアＭから補助記憶装置３４に送られたものであってもよいし、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から通信装置３６を通じて補助記憶装置３４に送られたものであってもよい。

【0052】

補助記憶装置３４およびリムーバブルメディアＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。補助記憶装置３４は、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＭは、たとえば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。

【0053】

制御装置３は、ホストコンピュータＨＣによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。補助記憶装置３４は、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。基板Ｗに供給される薬液の流量および温度は、レシピに含まれている。補助記憶装置３４は、複数の薬液の流量にそれぞれ対応する複数組の処理用設定値および待機用設定値を記憶している。処理用設定値および待機用設定値については後述する。

【0054】

図４は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では、図１、２、および図４を参照する。以下の各工程は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときは、チャンバー６内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる（図４のステップＳ１）。

【0055】

具体的には、薬液ノズル２１が基板Ｗの上方から退避しており、カップ１４が下位置に位置している状態で、センターロボットＣＲ（図１参照）が、基板ＷをハンドＨ２で支持しながら、ハンドＨ２をチャンバー６内に進入させる。その後、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ２上の基板Ｗをスピンチャック１０の上に置く。スピンモータ１３は、基板Ｗがチャックピン１１によって把持された後、基板Ｗの回転を開始させる。センターロボットＣＲは、基板Ｗをスピンチャック１０の上に置いた後、ハンドＨ２をチャンバー６の内部から退避させる。

【0056】

次に、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程が行われる（図４のステップＳ２）。
具体的には、ノズル移動ユニット２６が、薬液ノズル２１を処理位置に移動させ、カップ昇降ユニット１５が、カップ１４を上位置まで上昇させる。その後、吐出バルブ２３が開かれ、薬液ノズル２１が薬液の吐出を開始する。薬液ノズル２１が薬液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット２６は、薬液ノズル２１から吐出された薬液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、薬液ノズル２１から吐出された薬液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間で薬液ノズル２１を移動させてもよいし、薬液の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するように薬液ノズル２１を静止させてもよい。

【0057】

薬液ノズル２１から吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域に薬液が供給される。特に、ノズル移動ユニット２６が薬液ノズル２１を中央処理位置と外周処理位置との間で移動させる場合は、基板Ｗの上面全域が薬液の着液位置で走査されるので、薬液が基板Ｗの上面全域に均一に供給される。これにより、基板Ｗの上面が均一に処理される。吐出バルブ２３が開かれてから所定時間が経過すると、吐出バルブ２３が閉じられ、薬液ノズル２１からの薬液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット２６が薬液ノズル２１を退避位置に移動させる。

【0058】

次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給工程が行われる（図４のステップＳ３）。
具体的には、リンス液バルブ１８が開かれ、リンス液ノズル１６が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の薬液は、リンス液ノズル１６から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ１８が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ１８が閉じられ、純水の吐出が停止される。

【0059】

次に、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図４のステップＳ４）。
具体的には、スピンモータ１３が基板Ｗを回転方向に加速させ、薬液供給工程およびリンス液供給工程での基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、液体が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１３が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される。

【0060】

次に、基板Ｗをチャンバー６から搬出する搬出工程が行われる（図４のステップＳ５）。
具体的には、カップ昇降ユニット１５が、カップ１４を下位置まで下降させる。その後、センターロボットＣＲ（図１参照）が、ハンドＨ２をチャンバー６内に進入させる。センターロボットＣＲは、複数のチャックピン１１が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック１０上の基板ＷをハンドＨ２で支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板ＷをハンドＨ２で支持しながら、ハンドＨ２をチャンバー６の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー６から搬出される。

【0061】

図５は、基板処理装置１の薬液供給システムを示す模式図である。図５では、流体ボックス４を一点鎖線で示しており、薬液キャビネット５を二点鎖線で示している。一点鎖線で囲まれた領域に配置された部材は流体ボックス４内に配置されており、二点鎖線で囲まれた領域に配置された部材は薬液キャビネット５内に配置されている。
基板処理装置１は、基板Ｗに供給される薬液を貯留するタンク４０と、タンク４０内の薬液を循環させる循環配管４１とを含む。循環配管４１は、タンク４０から下流に延びる上流配管４２と、上流配管４２から分岐した複数の個別配管４３と、各個別配管４３からタンク４０まで下流に延びる下流配管４４とを含む。

【0062】

上流配管４２の上流端は、タンク４０に接続されている。下流配管４４の下流端は、タンク４０に接続されている。上流配管４２の上流端は、循環配管４１の上流端に相当し、下流配管４４の下流端は、循環配管４１の下流端に相当する。各個別配管４３は、上流配管４２の下流端から下流配管４４の上流端に延びている。下流配管４４の下流端の代わりに、個別配管４３の下流端がタンク４０に接続されていてもよい。つまり、下流配管４４が省略されてもよい。

【0063】

複数の個別配管４３は、それぞれ、複数のタワーに対応している。図５は、１つの個別配管４３の全体と残り３つの個別配管４３の一部とを示している。図５は、同じタワーに含まれる３つの処理ユニット２を示している。同じタワーに含まれる３つの処理ユニット２に対応する３つの供給配管２２は、同じ個別配管４３に接続されている。３つの供給配管２２と個別配管４３とが互いに接続された３つの接続位置Ｐ２は、薬液の流れる方向に並んでいる。

【0064】

基板処理装置１は、タンク４０内の薬液を循環配管４１に送るポンプ４５と、循環配管４１を流れる薬液から異物を除去するフィルター４６と、タンク４０内の薬液の温度を調整する温度調節器４７とを含む。基板処理装置１は、さらに、循環配管４１を流れる薬液の流量を検出する流量計４８と、循環配管４１を流れる薬液の温度を検出する温度センサー４９とを含む。ポンプ４５、フィルター４６、および温度調節器４７は、上流配管４２に介装されている。流量計４８および温度センサー４９は、個別配管４３に介装されている。

【0065】

タンク４０内の薬液は、ポンプ４５によって上流配管４２に送られ、上流配管４２から複数の個別配管４３に流れる。個別配管４３内の薬液は、下流配管４４に流れ、下流配管４４からタンク４０に戻る。この間に、薬液に含まれる異物がフィルター４６によって除去される。また、タンク４０内の薬液が、レシピによって規定された温度になるように温度調節器４７によって加熱または冷却されて上流配管４２に送り込まれる。これにより、タンク４０内の薬液は、少なくとも、温度調節器４７の直後の下流位置Ｐ４では、処理ユニット２内の雰囲気の温度（たとえば２０〜３０℃）よりも高いまたは低い一定の温度に維持されつつ上流配管４２（循環配管４１）に送り込まれる。

【0066】

温度調節器４７は、循環配管４１を流れる薬液を加熱するヒーターであってもよいし、循環配管４１を流れる薬液を冷却するクーラーであってもよいし、循環配管４１を流れる薬液を加熱および冷却する冷熱装置であってもよい。図５は、温度調節器４７がヒーターである例を示している。温度調節器４７は、循環配管４１に設けられていてもよいし、タンク４０に設けられていてもよい。

【0067】

ポンプ４５は、基板Ｗが基板処理装置１にあるか否かにかかわらず、タンク４０内の薬液を一定の圧力で循環配管４１に送り続ける。基板処理装置１は、ポンプ４５に代えて、タンク４０内の気圧を上昇させることによりタンク４０内の薬液を循環配管４１に押し出す加圧装置を備えていてもよい。ポンプ４５および加圧装置は、いずれも、タンク４０内の薬液を循環配管４１に送る送液装置の一例である。

【0068】

基板処理装置１は、個別配管４３と複数の供給配管２２とが互いに接続された複数の接続位置Ｐ２における処理液の圧力を制御する圧力制御ユニット５１を含む。圧力制御ユニット５１は、個別配管４３内の処理液の圧力を検出する圧力センサー５２と、複数の接続位置Ｐ２の下流の介装位置Ｐ３で個別配管４３に介装されたリリーフバルブ５３と、リリーフバルブ５３に加わる操作空気圧を変更することによりリリーフバルブ５３の設定リリーフ圧を変更する電空レギュレータ５４とを含む。

【0069】

圧力センサー５２は、個別配管４３上の検出位置Ｐ１で個別配管４３内の処理液の圧力を検出する。個別配管４３と供給配管２２とが互いに接続された接続位置Ｐ２での処理液の圧力は、検出位置Ｐ１での処理液の圧力と概ね等しい。したがって、検出位置Ｐ１で圧力センサー５２によって個別配管４３内の処理液の圧力を検出することは、接続位置Ｐ２で処理液の圧力を検出することと実質的に等価であるとみなすことができる。検出位置Ｐ１は、複数の接続位置Ｐ２の上流の位置である。リリーフバルブ５３の上流であれば、検出位置Ｐ１は、複数の接続位置Ｐ２の下流であってもよい。

【0070】

リリーフバルブ５３は、一次側圧力、つまり、リリーフバルブ５３の上流の圧力が設定リリーフ圧まで上昇すると、一次側圧力を設定リリーフ圧未満まで低下させるバルブである。設定リリーフ圧は、リリーフバルブ５３に加わる操作空気圧に応じて変化する。電空レギュレータ５４は、リリーフバルブ５３に加わる操作空気圧を増減させる。操作空気圧が増加すると設定リリーフ圧も増加し、操作空気圧が減少すると設定リリーフ圧も減少する。

【0071】

ポンプ４５は、タンク４０内の薬液を一定の圧力で循環配管４１に送る。ポンプ４５の脈動を無視できるなら、同一のタワーに対応する全ての吐出バルブ２３が閉じられており、リリーフバルブ５３の設定リリーフ圧が同じときは、個別配管４３内を流れる処理液の圧力は個別配管４３内のいずれの箇所においても同一である。制御装置３は、このようにして圧力センサー５２の検出値に基づいて個別配管４３内の処理液の圧力を監視している。

【0072】

制御装置３は、圧力制御ユニット５１を制御することにより、接続位置Ｐ２での処理液の圧力を圧力設定値に維持する。具体的には、圧力センサー５２によって検出された処理液の圧力、つまり、実際の処理液の圧力が変動すると、制御装置３は、実際の処理液の圧力が圧力設定値に一致するまたは近づくように、電空レギュレータ５４に操作空気圧を変更させる。これにより、圧力センサー５２の検出値がフィードバックされ、実際の処理液の圧力が圧力設定値またはその付近に維持される。

【0073】

図６は、循環配管４１および供給配管２２が互いに接続された接続位置Ｐ２での処理液の圧力の設定値を表す圧力設定値の変更手順の一例を説明するための工程図である。以下の各工程は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
基板Ｗに適用されるレシピを最初に設定する場合、もしくは、基板Ｗに適用されるレシピを変更する場合は、未処理の基板Ｗが基板処理装置１に搬送される前に、基板Ｗに供給される薬液の流量が制御装置３に入力される（図６のステップＳ１１）。薬液の流量は、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から制御装置３の通信装置３６に入力されてもよいし、ユーザーによって制御装置３の入力装置３７に入力されてもよい。

【0074】

薬液の流量が制御装置３の通信装置３６または入力装置３７に入力されると、制御装置３は、補助記憶装置３４に記憶されている複数組の処理用設定値および待機用設定値決定の中から、入力された薬液の流量に対応する処理用設定値および待機用設定値決定を選択する。その後、制御装置３は、未処理の基板Ｗが基板処理装置１に搬送されるまで、循環配管４１および供給配管２２が互いに接続された接続位置Ｐ２での処理液の圧力の設定値を表す圧力設定値を待機用設定値に設定する（図６のステップＳ１２）。

【0075】

制御装置３は、全てのタワーの圧力設定値が待機用設定値に設定されている状態で、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがいずれかのロードポートＬＰにあるか否かをキャリア検出センサーＬＰｂの検出値に基づいて監視している（図６のステップＳ１３）。キャリア搬送ロボットＲ１（図１参照）が、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣをいずれかのロードポートＬＰに置くと、制御装置３は、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがロードポートＬＰにあると判定する（図６のステップＳ１３でＹｅｓ）。その後、制御装置３は、全てのタワーの圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に増加させる（図６のステップＳ１４）。

【0076】

未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがいずれかのロードポートＬＰに置かれた後は、前述のように、キャリアＣ内の基板Ｗが、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによっていずれかの処理ユニット２に搬送され、処理ユニット２で処理される（図６のステップＳ１５）。処理ユニット２で処理された基板Ｗは、インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲによってロードポートＬＰ上の同じキャリアＣに搬送される（図６のステップＳ１５）。キャリアＣ内の全ての基板Ｗが処理され、キャリアＣに収容されると、ロードポートＬＰ上のキャリアＣが、キャリア搬送ロボットＲ１によって次の装置に搬送される。

【0077】

同じキャリアＣ内の全ての基板Ｗの処理が完了すると（図６のステップＳ１６でＹｅｓ）、制御装置３は、未処理の基板Ｗを収容した新たなキャリアＣがいずれのロードポートＬＰにも存在しないこと確認する（図６のステップＳ１７）。キャリアＣ内の全ての基板Ｗの処理が完了してから予め定められた待機時間が経過するまでに、新たなキャリアＣがいずれかのロードポートＬＰに搬送されると（図６のステップＳ１７でＹｅｓ）、制御装置３は、全てのタワーの圧力設定値を処理用設定値に維持したまま、基板Ｗの搬送および処理を行う（図６のステップＳ１５に戻る）。

【0078】

その一方で、キャリアＣ内の全ての基板Ｗの処理が完了してから予め定められた待機時間が経過するまでに、未処理の基板Ｗを収容した新たなキャリアＣがいずれのロードポートＬＰにも搬入されなければ（図６のステップＳ１８でＹｅｓ）、制御装置３は、全ての圧力設定値を処理用設定値から待機用設定値に減少させる（図６のステップＳ１９）。その後、制御装置３は、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがいずれかのロードポートＬＰに搬送されたか否かを監視する（図６のステップＳ３に戻る）。

【0079】

図７は、同じタワーに対応する３つ吐出バルブ２３の状態の時間的変化と、個別配管４３を流れる処理液の流量の時間的変化と、圧力設定値の時間的変化の一例を示すタイムチャートである。図７では、同じタワーに対応する３つ吐出バルブ２３を区別するために、３つの吐出バルブ２３を、第１吐出バルブ２３Ａ、第２吐出バルブ２３Ｂ、および第３吐出バルブ２３Ｃと表している。

【0080】

ポンプ４５の脈動を無視できるのであれば、リリーフバルブ５３の設定リリーフ圧が同じであり、全ての吐出バルブ２３が閉じられているときは、個別配管４３を流れる薬液の流量は時間的に変化せず一定である。
リリーフバルブ５３の設定リリーフ圧が同じであったとしても、いずれかの吐出バルブ２３が開かれると、個別配管４３を流れる薬液の流量が増加する。個別配管４３を流れる薬液の流量は、開いている吐出バルブ２３の数が増えるにしたがって増加する。たとえば図７に示すように、第１吐出バルブ２３Ａ、第２吐出バルブ２３Ｂ、および第３吐出バルブ２３Ｃが順次開かれ、その後、順次閉じられる場合、個別配管４３を流れる薬液の流量は、段階的に増加し、その後、段階的に減少する。

【0081】

圧力設定値を処理用設定値から待機用設定値に減少させると、つまり、リリーフバルブ５３の設定リリーフ圧を低下させると、個別配管４３を流れる薬液の流量が増加する。このとき個別配管４３を流れる薬液の流量は、圧力設定値が処理用設定値であり、同一のタワーに対応する全ての吐出バルブ２３が閉じられているときよりも多い。待機用設定値は、待機期間中に個別配管４３を流れる薬液の流量が処理期間中に個別配管４３を流れる薬液の平均流量または最大流量に一致するまたは近づくように設定されている。そのため、両期間における流量の差が零またはそれに近い値まで減少する。なお、圧力設定値を待機用設定値に減少させたときに個別配管４３を流れる薬液の流量は、圧力設定値が処理用設定値であり、同一のタワーに対応する全ての吐出バルブ２３が閉じられているときと同等であってもよい。

【0082】

図８は、本実施形態の効果を説明するためのグラフである。図８は、循環配管４１内の各位置における薬液の温度の概略を示すグラフである。グラフの横軸は、循環配管４１内の位置、より具体的には、温度調節器４７から循環配管４１内の任意の位置までの距離を示している。グラフの縦軸は、循環配管４１を流れる薬液の温度を示している。図８における実線は処理期間での薬液の温度を示し、破線は待機期間での薬液の温度を示している。

【0083】

温度調節器４７がヒーターおよびクーラーのいずれの場合も、温度調節器４７は、温度調節器４７を通過する薬液が設定温度になるように薬液を加熱または冷却する。したがって、温度調節器４７の直後の下流位置Ｐ４の温度ｔ１は温度調節器４７を通過する薬液の流量に拘わらず一定である。処理液の温度はその検出位置が下流になるに従って雰囲気の影響を受けて変動（低下または上昇）する。前述の通り、処理液の温度の変動の度合いは循環配管４１を流れる処理液の流量の影響を受ける。

【0084】

図８の例では、待機期間（薬液の流量が少ない状態）での温度の低下度合い（温度ｔ１→温度ｔ３）は処理期間（薬液の流量が多い状態）での温度の低下度合い（温度ｔ１→温度ｔ２）はよりも大きい。薬液の温度が大きく低下すると、待機期間から処理期間に復帰した際に所望温度の薬液を基板に供給することができない。そこで本実施形態では、待機期間でのリリーフバルブ５３の設定リリーフ圧を調整することによって処理期間および待機期間における流量の差を減少させ、これにより、待機期間における温度調節器４７よりも下流位置（例えば接続位置Ｐ２）での薬液温度の低下度合いを抑制しているのである。

【0085】

以上のように本実施形態では、未処理の基板Ｗ、つまり、基板処理装置１で処理されていない基板Ｗが基板処理装置１にあるとき、制御装置３は、循環配管４１および供給配管２２が互いに接続された接続位置Ｐ２での薬液の圧力の設定値を表す圧力設定値を処理用設定値に設定する。未処理の基板Ｗが基板処理装置１内にないとき、制御装置３は、圧力設定値を待機用設定値に設定する。待機用設定値は、処理用設定値よりも小さい。したがって、未処理の基板Ｗが基板処理装置１にないときは、圧力制御バルブ５３での圧力損失が減少し、循環配管４１を流れる薬液の流量が増加する。

【0086】

待機用設定値は、待機期間中に循環配管４１を流れる薬液の流量が処理期間中に循環配管４１を流れる薬液の流量に一致するまたは近づくように設定されている。そのため、両期間における流量の差が零またはそれに近い値まで減少する。したがって、待機期間が長くなったとしても、タンク４０内の薬液の温度は殆ど変わらない。これにより、長い待機期間が終わった後でも、安定した温度の薬液を複数枚の基板Ｗに供給することができ、複数枚の基板Ｗ間における品質のばらつきを低減できる。

【0087】

本実施形態では、同じ個別配管４３に複数の薬液ノズル２１が接続されている。同じ個別配管４３に接続された３つの薬液ノズル２１を区別する場合、３つの薬液ノズル２１を、第１薬液ノズル２１、第２薬液ノズル２１、および第３薬液ノズル２１という。第１薬液ノズル２１、第２薬液ノズル２１、および第３薬液ノズル２１が薬液を吐出しているときに個別配管４３を流れる薬液の流量は、第１薬液ノズル２１、第２薬液ノズル２１、および第３薬液ノズル２１の２つだけが薬液を吐出しているときよりも多い。

【0088】

複数の薬液ノズル２１が同じ個別配管４３に接続されている構成では、薬液ノズル２１が１つだけしか個別配管４３に接続されていない構成と比較して、処理期間中に個別配管４３を流れる薬液の流量の最大値（最大循環流量）が増加する。そのため、圧力設定値が一定であれば、処理期間と待機期間との間での薬液の流量の差が広がる。したがって、待機期間において圧力設定値を待機用設定値まで減少させることにより、両期間における流量の差を効果的に減らすことができる。

【0089】

本実施形態では、タンク４０内の薬液が、送液装置の一例であるポンプ４５によって上流配管４２に送られ、上流配管４２から複数の個別配管４３に案内される。このような場合には処理期間と待機期間との間での薬液の流量の差が広がり易いが、待機期間において圧力設定値を待機用設定値まで減少させることによって、両期間における流量の差を効果的に減らすことができる。

【0090】

本実施形態では、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣが、ロードポートＬＰのキャリアＣキャリア載置台ＬＰａに置かれる。これにより、未処理の基板Ｗが基板処理装置１に配置される。制御装置３は、キャリアＣがキャリアＣキャリア載置台ＬＰａに置かれたことを確認したのと同時にまたはその後に、圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に増加させる。これにより、圧力制御バルブ５３の一次側圧力が薬液の吐出に適した圧力に高められる。

【0091】

本実施形態では、制御装置３は、基板処理装置１にある全ての基板Ｗが処理された後に、別の未処理の基板Ｗが基板処理装置１に搬入されたか否かを監視する。そして、予め定められた待機時間が経過するまでに別の未処理の基板Ｗが搬入されなければ、制御装置３は、圧力設定値を処理用設定値から待機用設定値に変更する。したがって、全ての基板Ｗが処理された直後に、別の未処理の基板Ｗが搬入されたとしても、圧力設定値を頻繁に変更しなくてもよい。

【0092】

他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、タンク４０に貯留される液体は、薬液に限らず、リンス液などの他の液体であってもよい。

【0093】

圧力制御バルブ５３は、リリーフバルブ５３に限らず、電動ニードルバルブなどの電動バルブであってもよい。
同じ個別配管４３に接続されている供給配管２２の数は、２本未満であってもよいし、４本以上であってもよい。
循環配管４１に設けられている個別配管４３の数は、３本未満であってもよいし、５本以上であってもよい。

【0094】

制御装置３は、未処理の基板Ｗを収容したキャリアＣがロードポートＬＰに置かれたこと以外をきっかけに、圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に変更してもよい。
たとえば、未処理の基板Ｗが基板処理装置１に搬入されることを予告する予告情報が、有線通信または無線通信によって、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から通信装置３６に入力されるのであれば、制御装置３は、予告情報が通信装置３６に入力されるのと同時にまたはその後に、圧力設定値を待機用設定値から処理用設定値に増加させてもよい。この場合、キャリアＣがロードポートＬＰに置かれる前に、圧力設定値を変更することができる。

【0095】

基板処理装置１にある全ての基板Ｗの処理が完了すると、待機時間の経過を待たずに、圧力設定値を処理用設定値から待機用設定値に変更してもよい。
全ての流量計４８が省略されてもよい。同様に、全ての温度センサー４９が省略されてもよい。また、全ての流量計４８および全ての温度センサー４９が省略されてもよい。もしくは、４本未満の個別配管４３から流量計４８および温度センサー４９の少なくとも一方が省略され、残りの個別配管４３だけに流量計４８および温度センサー４９の少なくとも一方が設けられていてもよい。

【0096】

基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

【符号の説明】

【0097】

１ ：基板処理装置
２ ：処理ユニット
３ ：制御装置
１０ ：スピンチャック（基板保持手段）
２１ ：薬液ノズル（ノズル、第２ノズル）
２２ ：供給配管（第２供給配管）
２３ ：吐出バルブ（第２吐出バルブ）
２４ ：流量計
２５ ：流量調整バルブ
２６ ：ノズル移動ユニット
４０ ：タンク
４１ ：循環配管
４２ ：上流配管
４３ ：個別配管
４４ ：下流配管
４５ ：ポンプ（送液装置）
４６ ：フィルター
４７ ：温度調節器
４８ ：流量計
４９ ：温度センサー
５１ ：圧力制御ユニット
５２ ：圧力センサー
５３ ：リリーフバルブ
５４ ：電空レギュレータ
Ｃ ：キャリア
ＬＰ ：ロードポート
ＬＰａ ：キャリア載置台
ＬＰｂ ：キャリア検出センサー
Ｐ１ ：検出位置
Ｐ２ ：接続位置（第２接続位置）
Ｐ３ ：介装位置
Ｗ ：基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】