特開 2024-92238 基板処理システムの給排気構造および給排気方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024092238

(43)【公開日】2024-07-08

(54)【発明の名称】基板処理システムの給排気構造および給排気方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240701BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648L

H01L21/304 648G

H01L21/304 643A

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022208023

(22)【出願日】2022-12-26

(71)【出願人】

【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】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】根本 脩平

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB49

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157BB23

5F157BB24

5F157BB42

5F157BH18

5F157CD29

5F157CE29

5F157CF02

5F157CF04

5F157CF14

5F157CF16

5F157CF22

5F157CF30

5F157CF34

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF50

5F157CF52

5F157CF60

5F157CF70

5F157CF74

5F157DA11

(57)【要約】

【課題】新規気体を処理チャンバに導入することでカップ内にダウンフローを形成するとともにカップ内の雰囲気を回収雰囲気として装置外部に排出して回収しながら基板処理を行う基板処理技術において、新規気体の導入量および回収雰囲気の回収量を削減する。
【解決手段】この発明では、カップ内の雰囲気の一部または全部から処理液の気液成分を取り除くことで再生気体が生成される。再生気体は、新規気体が導入されているダウンフロー形成部に対し、導入される。このように再生気体を利用することで、新規気体のみを用いてダウンフローを形成している従来技術に比べ、ダウンフロー形成部への新規気体の導入量が削減される。また、カップ内の雰囲気をそのまま回収せず、その一部または全部を再利用している。その結果、共通排気配管を介して外部に排気して回収される回収雰囲気の回収量も削減される。
【選択図】図９Ｂ

【特許請求の範囲】

【請求項1】

チャンバ内で基板の外周を取り囲むカップと、気体を前記チャンバの天井壁を介して前記チャンバ内に送風することで前記カップ内に向けてダウンフローを形成するダウンフロー形成部と、前記基板に処理液を供給することで前記基板に対して基板処理を施す処理機構と、前記カップ内に存在する前記ダウンフローを構成する気体および前記処理液の気液成分を含む雰囲気を前記チャンバから排気する排気機構と、を有する基板処理装置が少なくとも１台以上設けられた、基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記排気機構に接続され、前記カップから排出される前記雰囲気を外部に案内して回収するための共通排気配管と、
前記共通排気配管から前記雰囲気の一部または全部を取り出すことで外部に回収される回収雰囲気の回収量を削減するとともに取り出した雰囲気から前記処理液の気液成分を取り除いて再生した再生気体を前記基板処理装置に向けて供給する気体循環機構と、
前記基板処理装置毎に設けられ、前記気体循環機構から供給される前記再生気体の前記ダウンフロー形成部への導入量を調整しながら前記再生気体を前記ダウンフロー形成部に導入する再生気体導入機構と、
前記基板処理装置毎に設けられ、前記気体と同一成分を有する新規気体の前記ダウンフロー形成部への導入量を調整しながら前記新規気体を前記ダウンフロー形成部に導入する新規気体導入機構と、
前記気体循環機構、前記再生気体導入機構および前記新規気体導入機構を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記気体循環機構による前記回収雰囲気の削減と、前記再生気体導入機構による前記再生気体の導入および前記新規気体導入機構による前記新規気体の導入量の削減を並行して行う第１削減モードを実行可能に構成されることを特徴とする基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記気体循環機構は、前記共通排気配管からの前記雰囲気の取出と取出規制とを選択的に切り替え可能に構成され、
前記制御部は、前記雰囲気の全部を前記回収雰囲気として前記共通排気配管により外部に排出するとともに前記ダウンフローに対応する量の前記新規気体を導入するように前記新規気体導入機構を制御する通常モードと、前記第１削減モードとを選択的に実行可能に構成される、基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項3】

請求項２に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記気体循環機構は、前記共通排気配管から分岐して前記再生気体導入機構に接続された循環配管と、前記循環配管から分岐して前記共通排気配管に接続されたリーク配管を有し、
前記制御部は、前記再生気体の一部を前記リーク配管に沿って前記共通排気配管に送り込んで回収するとともに残りの前記再生気体を前記循環配管により前記再生気体導入機構に導入する第２削減モードと、前記通常モードと、前記第１削減モードとを選択的に実行可能に構成される、基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項4】

請求項３に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記再生気体に含まれる前記処理液の濃度を計測する濃度計を備え、
前記制御部は、前記第１削減モードを実行中に前記濃度計の計測値が所定の濃度監視値以上となったとき、前記第２削減モードに切り替えて実行する基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記制御部は、前記第２削減モードを実行中に前記濃度計の計測値が前記濃度監視値よりも高い循環限界値以上となったとき、前記通常モードに切り替えて実行する、基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項6】

請求項３に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記再生気体に含まれる前記処理液の濃度を計測する濃度計を備え、
前記制御部は、前記第１削減モードを実行中に前記濃度計の計測値が所定の濃度監視値以上となったとき、前記通常モードに切り替えて実行する、基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項7】

請求項５または６に記載の基板処理システムにおける給排気構造であって、
前記気体循環機構は前記雰囲気から前記処理液の気液成分を取り除くケミカルフィルタを有し
前記制御部は、前記通常モードへの切替とともに前記ケミカルフィルタの交換を促すメッセージを報知する、基板処理システムにおける給排気構造。

【請求項8】

チャンバ内で基板の外周を取り囲むカップと、気体を前記チャンバの天井壁を介して前記チャンバ内に送風することで前記カップ内に向けてダウンフローを形成するダウンフロー形成部と、前記基板に処理液を供給することで前記基板に対して基板処理を施す処理機構と、前記カップ内に存在する前記ダウンフローを構成する気体および前記処理液の気液成分を含む雰囲気を前記チャンバから排気する排気機構と、を有する基板処理装置が少なくとも１台以上設けられた、基板処理システムにおける給排気方法であって、
前記カップ内に存在する前記ダウンフローを構成する気体および前記処理液の気液成分を含む雰囲気を外部に案内して回収するための共通排気配管に、前記雰囲気を送り出す第１工程と、
前記共通排気配管から前記雰囲気の一部または全部を取り出し、取り出した雰囲気から前記処理液に気液成分を取り除いて再生した再生気体を前記基板処理装置に向けて供給する第２工程と、
前記気体と同一成分を有する新規気体と前記再生気体とで前記ダウンフローを形成して前記カップ内に供給する第３工程と、を備え、
前記第３工程は、前記共通排気配管から前記雰囲気の一部または全部を取り出しにより共通排気配管を介して外部に排気して回収される回収雰囲気の回収量を削減するとともに、前記再生気体の導入により前記新規気体の前記ダウンフロー形成部への導入量を削減する工程を含む、ことを特徴とする基板処理システムにおける給排気方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板に処理液を供給して当該基板を処理する基板処理装置を装備する基板処理システムにおける給排気技術に関するものである。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハなどの基板を回転させつつ当該基板に処理液を供給して薬液処理や洗浄処理などの基板処理を施す基板処理装置が知られている。例えば特許文献１に記載の装置では、処理チャンバ内においてスプラッシュガード（本発明の「カップ」の一例に相当）に取り囲まれた状態で回転する基板に処理液が供給される。この装置では、処理チャンバの上壁にファンフィルターユニット（ＦＦＵ）が配設されている。このファンフィルターユニットは、本発明の「ダウンフロー形成部」の一例に相当するものであり、フィルタファンとフィルタとを有している。ファンフィルターユニットは、基板処理装置が設置されたクリーンルーム内の空気や基板処理装置が設置された工場に設けられた空気供給装置から供給される空気を新規気体としてフィルタファンでフィルタに向けて送風する。フィルタファンからの空気はフィルタにより清浄され、ダウンフローとなってスプラッシュガード内に供給される。スプラッシュガード内では、処理液の液滴を含む雰囲気が形成される。この雰囲気は、排気配管を介して工場に既設の排気装置によって処理チャンバから排気され、排気装置に回収される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５９９８０１０号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記雰囲気が処理チャンバから漏れるのを防止する目的で、大量の排気によって処理チャンバ内の内圧を負圧に維持する必要があった。このように処理チャンバから排気装置に回収される大量の雰囲気（以下「回収雰囲気」という）が環境に大きな負荷を与えており、ＳＤＧｓ（持続可能な開発目標）を推進する観点から回収雰囲気の排気量の削減が求められている。また同様の主旨から、処理チャンバに対して新たに供給される空気（以下「新規空気」という）の使用量の削減も求められている。

【0005】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、新規気体を処理チャンバに導入することでカップ内にダウンフローを形成するとともにカップ内の雰囲気を回収雰囲気として装置外部に排出して回収しながら基板処理を行う基板処理技術において、新規気体の導入量および回収雰囲気の回収量を削減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の第１の態様は、チャンバ内で基板の外周を取り囲むカップと、気体をチャンバの天井壁を介してチャンバ内に送風することでカップ内に向けてダウンフローを形成するダウンフロー形成部と、基板に処理液を供給することで基板に対して基板処理を施す処理機構と、カップ内に存在するダウンフローを構成する気体および処理液の気液成分を含む雰囲気をチャンバから排気する排気機構と、を有する基板処理装置が少なくとも１台以上設けられた、基板処理システムにおける給排気構造であって、排気機構に接続され、カップから排出される雰囲気を外部に案内して回収するための共通排気配管と、共通排気配管から雰囲気の一部または全部を取り出すことで外部に回収される回収雰囲気の回収量を削減するとともに取り出した雰囲気から処理液の気液成分を取り除いて再生した再生気体を基板処理装置に向けて供給する気体循環機構と、基板処理装置毎に設けられ、気体循環機構から供給される再生気体のダウンフロー形成部への導入量を調整しながら再生気体をダウンフロー形成部に導入する再生気体導入機構と、基板処理装置毎に設けられ、気体と同一成分を有する新規気体のダウンフロー形成部への導入量を調整しながら新規気体をダウンフロー形成部に導入する新規気体導入機構と、気体循環機構、再生気体導入機構および新規気体導入機構を制御する制御部と、を備え、制御部は、気体循環機構による回収雰囲気の削減と、再生気体導入機構による再生気体の導入および新規気体導入機構による新規気体の導入量の削減を並行して行う第１削減モードを実行可能に構成されることを特徴としている。

【0007】

また、本発明の第２の態様は、チャンバ内で基板の外周を取り囲むカップと、気体をチャンバの天井壁を介してチャンバ内に送風することでカップ内に向けてダウンフローを形成するダウンフロー形成部と、基板に処理液を供給することで基板に対して基板処理を施す処理機構と、カップ内に存在するダウンフローを構成する気体および処理液の気液成分を含む雰囲気をチャンバから排気する排気機構と、を有する基板処理装置が少なくとも１台以上設けられた、基板処理システムにおける給排気方法であって、カップ内に存在するダウンフローを構成する気体および処理液の気液成分を含む雰囲気を外部に案内して回収するための共通排気配管に、雰囲気を送り出す第１工程と、共通排気配管から雰囲気の一部または全部を取り出し、取り出した雰囲気から処理液に気液成分を取り除いて再生した再生気体を基板処理装置に向けて供給する第２工程と、気体と同一成分を有する新規気体と再生気体とでダウンフローを形成してカップ内に供給する第３工程と、を備え、第３工程は、共通排気配管から雰囲気の一部または全部を取り出しにより共通排気配管を介して外部に排気して回収される回収雰囲気の回収量を削減するとともに、再生気体の導入により新規気体のダウンフロー形成部への導入量を削減する工程を含む、ことを特徴としている。

【0008】

このように構成された発明では、カップ内の雰囲気（＝ダウンフローを構成する気体＋処理液の気液成分）の一部または全部から処理液の気液成分が取り除かれ、これによって再生気体が生成される。再生気体は、新規気体が導入されているダウンフロー形成部に対し、導入される。そして、ダウンフロー形成部は、再生気体と新規気体とでダウンフローを形成する。したがって、新規気体のみを用いてダウンフローを形成している従来技術に比べ、ダウンフロー形成部への新規気体の導入量が削減される。また、カップ内の雰囲気をそのまま回収せず、その一部または全部が再利用される。その結果、共通排気配管を介して外部に排気して回収される回収雰囲気の回収量が削減される。

【発明の効果】

【0009】

この発明によれば、処理チャンバへの新規気体の導入量および回収雰囲気の基板処理装置からの回収量を削減することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る給排気構造の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。

【図2】処理ブロックの構成を模式的に示す図である。

【図3】処理ブロックに装備される基板処理装置の概要構成を示す図である。

【図4】図３に示す基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。

【図5】スピンチャックに保持された基板と回転カップ部との寸法関係を示す図である。

【図6】図３および図４に示す基板処理装置により基板処理動作の一例として実行されるベベル処理を示すフローチャートである。

【図7】本発明に係る給排気構造の一構成要素である排気機構の構成を示す図である。

【図8】本発明に係る給排気構造の一構成要素である気体循環機構の構成を示す図である。

【図9A】酸処理時における通常モードの実行状況を模式的に示す図である。

【図9B】酸処理時における第１削減モードの実行状況を模式的に示す図である。

【図9C】酸処理時における第２削減モードの実行状況を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

＜基板処理システム＞
図１は本発明に係る給排気構造の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。これは基板処理システム１００の外観を示すものではなく、基板処理システム１００の外壁パネルやその他の一部構成を除外することでその内部構造をわかりやすく示した模式図である。この基板処理システム１００は、例えばクリーンルーム内に設置され、一方主面のみに回路パターン等（以下「パターン」と称する）が形成された基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。そして、基板処理システム１００に装備される処理ユニットにおいて、処理液による基板処理が実行される。本明細書では、基板の両主面のうちパターンが形成されているパターン形成面（一方主面）を「表面」と称し、その反対側のパターンが形成されていない他方主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた面を「下面」と称し、上方に向けられた面を「上面」と称する。また、本明細書において「パターン形成面」とは、基板において、任意の領域に凹凸パターン形成されている面を意味する。

【0012】

ここで、本実施形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（FieldEmissionDisplay）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などの各種基板を適用可能である。以下では主として半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。

【0013】

図１に示すように、基板処理システム１００は、基板Ｗに対して処理を施す基板処理エリア１１０を有している。この基板処理エリア１１０に対し、インデクサ部１２０が隣接して設けられている。インデクサ部１２０は、基板Ｗを収容するための容器Ｃ（複数の基板Ｗを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（FrontOpeningUnifiedPod）、ＳＭＩＦ（StandardMechanicalInterface）ポッド、ＯＣ（OpenCassette）など）を複数個保持することができる容器保持部１２１を有している。また、インデクサ部１２０は、容器保持部１２１に保持された容器Ｃにアクセスして、未処理の基板Ｗを容器Ｃから取り出したり、処理済みの基板Ｗを容器Ｃに収納したりするためのインデクサロボット１２２を備えている。各容器Ｃには、複数枚の基板Ｗがほぼ水平な姿勢で収容されている。

【0014】

インデクサロボット１２２は、装置筐体に固定されたベース部１２２ａと、ベース部１２２ａに対し鉛直軸まわりに回動可能に設けられた多関節アーム１２２ｂと、多関節アーム１２２ｂの先端に取り付けられたハンド１２２ｃとを備える。ハンド１２２ｃはその上面に基板Ｗを載置して保持することができる構造となっている。このような多関節アームおよび基板保持用のハンドを有するインデクサロボットは公知であるので詳しい説明を省略する。

【0015】

基板処理エリア１１０では、載置台１１２がインデクサロボット１２２からの基板Ｗを載置可能に設けられている。また、平面視において、基板処理エリア１１０のほぼ中央に基板搬送ロボット１１１が配置される。さらに、この基板搬送ロボット１１１を取り囲むように、複数の処理ブロック１Ｂが配置される。具体的には、基板搬送ロボット１１１が配置された空間に面して４つの処理ブロック１Ｂが配置される。

【0016】

各処理ブロック１Ｂは、複数（本実施形態では、６個）の処理ユニットを有している。これら複数の処理ユニットは、本発明の「基板処理装置」の一例に相当しており、基板Ｗに対して基板処理を施す処理空間へのダウンフロー供給、当該空間からの排気および排気の一部をダウンフローに循環利用するという特徴的な構成を有している。そこで当該構成を説明する前に、処理ユニット、つまり基板処理装置１の概要構成および動作について説明する。その後で、特徴的な構成について詳述する。

【0017】

＜基板処理装置の基本構成および動作＞
図２は処理ブロックの構成を模式的に示す図である。各処理ブロック１Ｂでは、複数（本実施形態では、６個）の基板処理装置１が積層配置されている。これらの基板処理装置１は同一構成を有している。そこで、最上位に位置する基板処理装置１（同図中の符号１ａで示すユニット）の概要構成および概要動作について説明し、それ以外の基板処理装置１の構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0018】

図３は処理ブロックに装備される基板処理装置の概要構成を示す図である。また、図４は図３に示す基板処理装置の構成を模式的に示す平面図である。以下、装置各部の配置関係や動作などを明確にするために、Ｚ方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とする座標系を適宜付している。また、図３および以下に参照する各図では、理解容易のため、各部の寸法や数が誇張または簡略化して図示される場合がある。

【0019】

基板処理装置（処理ユニット）１で用いられるチャンバ１１は略直方体形状の内部空間１２を有している。この内部空間１２において、チャンバ１１の底壁の上方にベース部材１７が固定配置されている。つまり、チャンバ１１の内部空間１２の底部において、いわゆる高床構造が形成されている。そして、ベース部材１７の上面に、基板Ｗに対して基板処理を施す基板処理部ＳＰが設置されている。この基板処理部ＳＰを構成する各部は装置全体を制御する制御ユニット１０と電気的に接続され、制御ユニット１０からの指示に応じて動作する。

【0020】

チャンバ１１の上方にダウンフロー形成部１３が設けられている。ダウンフロー形成部１３は、フィルタファン１３ａとフィルタ（例えばＨＥＰＡ（HighEfficiencyParticulateAir）フィルタ）１３ｂを備えている。フィルタファン１３ａは、清浄な空気をチャンバ１１内に送り出す機能を有している。フィルタ１３ｂは、チャンバ１１の天井壁に設けられた開口を上方から覆うように取り付けられている。このため、制御ユニット１０からの指示に応じて作動したフィルタファン１３ａから送り込まれた空気がより高いレベルに清浄化され、上記開口から下方に向けて供給される。これによって、チャンバ１１内の内部空間１２に清浄空気のダウンフローが形成される。なお、ダウンフロー形成部１３から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設したパンチングプレート１４が上記天井壁の直下に設けられている。

【0021】

チャンバ１１の側壁には、搬送用開口が設けられており、内部空間１２とチャンバ１１の外部とが連通される。このため、基板搬送ロボット１１１のハンド（図示省略）が搬送用開口を介して基板処理部ＳＰにアクセス可能となっている。つまり、搬送用開口を設けたことで、内部空間１２に対する基板Ｗの搬入出が可能となっている。また、この搬送用開口を開閉するためのシャッター１５が当該側壁取り付けられている。

【0022】

シャッター１５にはシャッター開閉機構（図示省略）が接続されており、制御ユニット１０からの開閉指令に応じてシャッター１５を開閉させる。より具体的には、基板処理装置１では、未処理の基板Ｗをチャンバ１１に搬入する際にシャッター開閉機構はシャッター１５を開き、基板搬送ロボット１１１のハンドによって未処理の基板Ｗがフェースアップ姿勢で基板処理部ＳＰに搬入される。つまり、基板Ｗは上面Ｗｆを上方に向けた状態で基板処理部ＳＰのスピンチャック２１上に載置される。そして、当該基板搬入後に基板搬送ロボット１１１のハンドがチャンバ１１から退避すると、シャッター開閉機構はシャッター１５を閉じる。そして、チャンバ１１の処理空間内で基板Ｗの周縁部Ｗｓに対するベベル処理が基板処理部ＳＰにより本発明の「基板処理」の一例として実行される。また、ベベル処理の終了後においては、シャッター開閉機構がシャッター１５を再び開き、基板搬送ロボット１１１のハンドが処理済の基板Ｗを基板処理部ＳＰから搬出する。このように、本実施形態では、チャンバ１１の内部空間１２が常温環境に保たれる。なお、本明細書において「常温」とは、５℃～３５℃の温度範囲にあることを意味する。

【0023】

また、チャンバ１１の外側面には、基板処理部ＳＰに対して加熱した不活性ガス（本実施形態では、窒素ガス）を供給するための加熱ガス供給部４７が取り付けられている。このように、チャンバ１１の外壁側には、シャッター１５および加熱ガス供給部４７が配置される。これに対し、チャンバ１１の内側、つまり内部空間１２には、高床構造のベース部材１７の上面に基板処理部ＳＰが設置される。

【0024】

基板処理部ＳＰは、保持回転機構２、飛散防止機構３、上面保護加熱機構４、処理機構５、雰囲気分離機構６、昇降機構７、センタリング機構８および基板観察機構９を備えている。これらの機構は、ベース部材１７上に設けられている。つまり、チャンバ１１よりも高い剛性を有するベース部材１７を基準とし、保持回転機構２、飛散防止機構３、上面保護加熱機構４、処理機構５、雰囲気分離機構６、昇降機構７、センタリング機構８および基板観察機構９が相互に予め決められた位置関係で配置される。

【0025】

保持回転機構２は、基板Ｗの表面を上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持する基板保持部２Ａと、基板Ｗを保持した基板保持部２Ａおよび飛散防止機構３の一部を同期して回転させる回転機構２Ｂと、を備えている。このため、制御ユニット１０からの回転指令に応じて回転機構２Ｂが作動すると、基板Ｗおよび飛散防止機構３の回転カップ部３１は、鉛直方向Ｚと平行に延びる回転軸ＡＸまわりに回転される。

【0026】

基板保持部２Ａは、基板Ｗより小さい円板状の部材であるスピンチャック２１を備えている。スピンチャック２１は、その上面が略水平となり、その中心軸が回転軸ＡＸに一致するように設けられている。スピンチャック２１の下面には、円筒状の回転軸部２２が連結される。回転軸部２２は、その軸線を回転軸ＡＸと一致させた状態で、鉛直方向Ｚに延設される。また、回転軸部２２には、回転機構２Ｂが接続される。

【0027】

回転機構２Ｂは、基板保持部２Ａおよび飛散防止機構３の回転カップ部３１を回転させるための回転駆動力を発生するモータ２３と、当該回転駆動力を伝達するための動力伝達部２４とを有している。モータ２３は、回転駆動力の発生に伴い回転する回転シャフト２３１を有している。回転シャフト２３１を鉛直下方に延設させた姿勢でベース部材１７に設けられている。図３に示すように、ベース部材１７から下方に突出した回転シャフト２３１の先端部には、第１プーリ２４１が取り付けられている。また、基板保持部２Ａの下方端部には、第２プーリ２４２が取り付けられている。そして、第１プーリ２４１および第２プーリ２４２の間に無端ベルト２４３が架け渡される。このように、本実施形態では、第１プーリ２４１、第２プーリ２４２および無端ベルト２４３により、動力伝達部２４が構成される。

【0028】

スピンチャック２１の中央部には、貫通孔２１１が設けられており、回転軸部２２の内部空間と連通している。内部空間には、バルブ（図示省略）が介装された配管２５を介してポンプ２６が接続される。当該ポンプ２６およびバルブは、制御ユニット１０に電気的に接続されており、制御ユニット１０からの指令に応じて動作する。これによって、負圧と正圧とが選択的にスピンチャック２１に付与される。例えば基板Ｗがスピンチャック２１の上面に略水平姿勢で置かれた状態でポンプ２６が負圧をスピンチャック２１に付与すると、スピンチャック２１は基板Ｗを下方から吸着保持する。一方、ポンプ２６が正圧をスピンチャック２１に付与すると、基板Ｗはスピンチャック２１の上面から取り外し可能となる。また、ポンプ２６の吸引を停止すると、スピンチャック２１の上面上で基板Ｗは水平移動可能となる。

【0029】

スピンチャック２１には、回転軸部２２の中央部に設けられた配管２８を介して窒素ガス供給部２９が接続される。窒素ガス供給部２９は、基板処理システム１００が設置される工場のユティリティーなどから供給される常温の窒素ガスを制御ユニット１０からのガス供給指令に応じた流量およびタイミングでスピンチャック２１に送給し、基板Ｗの下面Ｗｂ側で窒素ガスを中央部から径方向外側に流通させる。なお、本実施形態では、窒素ガスを用いているが、その他の不活性ガスを用いてもよい。この点については、後で説明する中央ノズルから吐出される加熱ガスについても同様である。また、「流量」とは、窒素ガスなどの流体が単位時間当たりに移動する量を意味している。

【0030】

回転機構２Ｂは、基板Ｗと一体的にスピンチャック２１を回転させるのみならず、当該回転に同期して回転カップ部３１を回転させるために、動力伝達部２７（図３）を有している。動力伝達部２７は、非磁性材料または樹脂で構成される円環部材２７ａと、円環部材に内蔵されるスピンチャック側磁石（図示省略）と、回転カップ部３１の一構成である下カップ３２に内蔵されるカップ側磁石（図示省略）とを有している。円環部材２７ａは、回転軸部２２とともに回転軸ＡＸまわりに回転可能となっている。円環部材２７ａの外周縁部では、複数のスピンチャック側磁石が回転軸ＡＸを中心として放射状で、しかも等角度間隔で配置される。本実施形態では、互いに隣り合う２つのスピンチャック側磁石の一方では、外側および内側がそれぞれＮ極およびＳ極となるように配置され、他方では、外側および内側がそれぞれＳ極およびＮ極となるように配置される。

【0031】

これらのスピンチャック側磁石と同様に、複数のカップ側磁石が回転軸ＡＸを中心として放射状で、しかも等角度間隔で配置される。これらのカップ側カップ側磁石は下カップ３２に内蔵される。下カップ３２は次に説明する飛散防止機構３の構成部品であり、円環形状を有している。つまり、下カップ３２は、円環部材２７ａの外周面と対向可能な内周面を有している。この内周面の内径は円環部材２７ａの外径よりも大きい。そして、当該内周面を円環部材２７ａの外周面から所定間隔（＝（上記内径－上記外径）／２）だけ離間対向させながら下カップ３２が回転軸部２２および円環部材２７ａと同心状に配置される。この下カップ３２の外周縁上面には、係合ピンや連結用マグネットなどの連結部材（図示省略）が設けられており、これらにより上カップ３３が下カップ３２と連結され、この連結体が回転カップ部３１として機能する。

【0032】

このように構成された動力伝達部２７では、モータ２３により回転軸部２２とともに円環部材２７ａが回転すると、スピンチャック側磁石とカップ側磁石との間での磁力作用によって、下カップ３２がエアギャップ（円環部材２７ａと下カップ３２との隙間）を維持しつつ円環部材２７ａと同じ方向に回転する。これにより、回転カップ部３１が回転軸ＡＸまわりに回転する。つまり、回転カップ部３１は基板Ｗと同一方向でしかも同期して回転する。

【0033】

飛散防止機構３は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの外周を囲みながら回転軸ＡＸまわりに回転可能な回転カップ部３１と、回転カップ部３１を囲むように固定的に設けられる固定カップ部３４と、を有している。回転カップ部３１は、下カップ３２に上カップ３３が連結されることで、回転する基板Ｗの外周を囲みながら回転軸ＡＸまわりに回転可能に設けられている。

【0034】

図５はスピンチャックに保持された基板と回転カップ部との寸法関係を示す図である。上カップ３３は、図３および図５に示すように、下円環部位３３１と、上円環部位３３２と、これらを連結する傾斜部位３３３とを有している。下円環部位３３１の外径Ｄ３３１は下カップ３２の外径Ｄ３２と同一であり、下円環部位３３１は下カップ３２の周縁部３２１の鉛直上方に位置している。

【0035】

このように構成された上カップ３３は、昇降機構７により鉛直方向において昇降可能となっている。上カップ３３が昇降機構７により上方に移動されると、鉛直方向において上カップ３３と下カップ３２との間に基板Ｗの搬入出用の搬送空間が形成される。一方、昇降機構７により上カップ３３が下方に移動されると、下カップ３２に対して上カップ３３が水平方向に位置決めされるとともに、上カップ３３および下カップ３２は互いに結合される。これによって、図４の部分拡大図に示すように、水平方向に延びる隙間ＧＰｃを形成した状態で、上カップ３３および下カップ３２が鉛直方向に一体化される。そして、回転カップ部３１は隙間ＧＰｃを形成したまま回転軸ＡＸまわりに回転自在となっている。

【0036】

回転カップ部３１では、図５に示すように、上円環部位３３２の外径Ｄ３３２は下円環部位３３１の外径Ｄ３３１よりも若干小さい。また、下円環部位３３１および上円環部位３３２の内周面の径ｄ３３１、ｄ３３２を比較すると、下円環部位３３１の方が上円環部位３３２よりも大きく、鉛直上方からの平面視で、上円環部位３３２の内周面が下円環部位３３１の内周面の内側に位置する。そして、上円環部位３３２の内周面と下円環部位３３１の内周面とが上カップ３３の全周にわたって傾斜部位３３３により連結される。このため、傾斜部位３３３の内周面、つまり基板Ｗを取り囲む面は、傾斜面３３４となっている。すなわち、図８に示すように、傾斜部位３３３は、回転する基板Ｗの外周を囲んでベベル処理を行う処理空間を形成するとともに、基板Ｗから飛散する液滴を捕集可能となっている。上カップ３３および下カップ３２で囲まれた空間が処理空間ＳＰｃとして機能する。

【0037】

しかも、処理空間ＳＰｃを臨む傾斜部位３３３は、下円環部位３３１から基板Ｗの周縁部の上方に向かって傾斜している。このため、傾斜部位３３３に捕集された液滴は傾斜面３３４に沿って上カップ３３の下端部、つまり下円環部位３３１に流動し、さらに隙間ＧＰｃを介して回転カップ部３１の外側に排出可能となっている。

【0038】

固定カップ部３４は回転カップ部３１を取り囲むように設けられ、排出空間ＳＰｅを形成する。固定カップ部３４は、液受け部位３４１と、液受け部位３４１の内側に設けられた排気部位３４２とを有している。液受け部位３４１は、隙間ＧＰｃの反基板側開口を臨むように開口したカップ構造を有している。つまり、液受け部位３４１の内部空間が排出空間ＳＰｅとして機能しており、隙間ＧＰｃを介して処理空間ＳＰｃと連通される。したがって、回転カップ部３１により捕集された液滴は気体成分とともに隙間ＧＰｃを介して排出空間ＳＰｅに案内される。そして、液滴は液受け部位３４１の底部に集められ、固定カップ部３４から排液される。

【0039】

一方、気体成分は排気部位３４２に集められる。この排気部位３４２は区画壁３４３を介して液受け部位３４１と区画される。また、区画壁３４３の上方に気体案内部３４４が配置される。気体案内部３４４は、区画壁３４３の直上位置から排出空間ＳＰｅと排気部位３４２の内部にそれぞれ延設されることで、区画壁３４３を上方から覆ってラビリンス構造を有する気体成分の流通経路を形成している。したがって、液受け部位３４１に流入した流体のうち気体成分が上記流通経路を経由して排気部位３４２に集められる。そして、当該気体成分は排気配管１７０を介してチャンバ１１から排出される。

【0040】

上面保護加熱機構４は、スピンチャック２１に保持される基板Ｗの上面Ｗｆの上方に配置された遮断板４１を有している。この遮断板４１は水平な姿勢で保持された円板部４２を有している。円板部４２はヒータ駆動部４２２により駆動制御されるヒータ４２１を内蔵している。この円板部４２は基板Ｗよりも若干短い直径を有している。そして、円板部４２の下面が基板Ｗの上面Ｗｆのうち周縁部Ｗｓを除く表面領域を上方から覆うように、円板部４２は支持部材４３により支持される。なお、図４に示すように、円板部４２の周縁部には、切欠部が設けられているが、これは処理機構５に含まれる処理液吐出ノズルとの干渉を防止するために設けられている。切欠部４４は、径方向外側に向かって開口している。

【0041】

支持部材４３の下端部は円板部４２の中央部に取り付けられている。支持部材４３と円板部４２とを上下に貫通するように、円筒状の貫通孔が形成される。また、当該貫通孔に対し、中央ノズル４５が上下に挿通している。この中央ノズル４５には、図３に示すように、加熱ガス供給部４７と接続される。加熱ガス供給部４７は、基板処理システム１００が設置される工場の用力などから供給される常温の窒素ガスを加熱し、制御ユニット１０からの加熱ガス供給指令に応じた流量およびタイミングで基板処理部ＳＰに供給する。

【0042】

こうして加熱された窒素ガス（以下「加熱ガス」という）が中央ノズル４５に向けて圧送され、中央ノズル４５から吐出される。円板部４２がスピンチャック２１に保持された基板Ｗに近接した処理位置に位置決めされた状態で加熱ガスが供給されることによって、加熱ガスは基板Ｗの上面Ｗｆとヒータ内蔵の円板部４２とに挟まれた空間の中央部から周縁部に向って流れる。これによって、基板Ｗの周囲の雰囲気が基板Ｗの上面Ｗｆに入り込むのを抑制する。

【0043】

図３に示すように、支持部材４３の上端部は梁部材４９に固定される。この梁部材４９は、ベース部材１７の上面に取り付けられた昇降機構７と接続されており、制御ユニット１０からの指令に応じて昇降機構７により昇降される。例えば図３では梁部材４９が下方に位置決めされることで、支持部材４３を介して梁部材４９に連結された円板部４２が処理位置に位置している。一方、制御ユニット１０からの上昇指令を受けて昇降機構７が梁部材４９を上昇させると、梁部材４９、支持部材４３および円板部４２が一体的に上昇するとともに、上カップ３３も連動して下カップ３２から分離して上昇する。これによって、スピンチャック２１と、上カップ３３および円板部４２との間が広がり、スピンチャック２１に対する基板Ｗの搬出入を行うことが可能となる。

【0044】

処理機構５は、基板Ｗの上面側に配置される処理液吐出ノズル５１Ｆ（図４）と、基板Ｗの下面側に配置される処理液吐出ノズル５１Ｂ（図３）と、処理液吐出ノズル５１Ｆ、５１Ｂに処理液を供給する処理液供給部５２とを有している。本実施形態では、３本の上面ノズル５１Ｆが設けられるとともに、それらに対して処理液供給部５２が接続される。また、処理液供給部５２は複数種類の処理液を供給可能に構成されており、３本の上面ノズル５１Ｆから３種類の処理液がそれぞれ独立して吐出可能となっている。

【0045】

各処理液吐出ノズル５１Ｆでは、先端下面に処理液を吐出する吐出口（図示省略）が設けられている。そして、図４中の拡大図に示すように、各吐出口を基板Ｗの上面Ｗｆの周縁部に向けた姿勢で複数（本実施形態では３個）の処理液吐出ノズル５１Ｆの下方部が円板部４２の切欠部４４（図４参照）に配置されるとともに、処理液吐出ノズル５１Ｆの上方部がノズルホルダ５３に対して径方向Ｄ１に移動自在に取り付けられている。このノズルホルダ５３はノズル移動部５４に接続される。

【0046】

ノズル移動部５４は、ノズルヘッド５６（＝処理液吐出ノズル５１Ｆ＋ノズルホルダ５３）を保持したまま、後で説明する昇降部７１３のリフター７１３ａの上端部に取り付けられている。このため、制御ユニット１０からの昇降指令に応じてリフター７１３ａが鉛直方向に伸縮すると、それに応じてノズル移動部５４およびノズルヘッド５６が鉛直方向Ｚに移動する。

【0047】

また、ノズル移動部５４は直動アクチュエータを有しており、ノズルヘッド５６を移動する。その結果、ノズルヘッド５６に装着されている処理液吐出ノズル５１Ｆが径方向Ｄ１に位置決めされる。処理液吐出ノズル５１Ｆがベベル処理位置に正確に位置決めされる。

【0048】

ベベル処理位置に位置決めた処理液吐出ノズル５１Ｆの吐出口５１１は基板Ｗの上面Ｗｆの周縁部に向いている。そして、制御ユニット１０からの供給指令に応じて処理液供給部５２が供給指令に対応する処理液を当該処理液用の処理液吐出ノズル５１Ｆに供給すると、処理液吐出ノズル５１Ｆから処理液が基板Ｗの端面から予め設定された位置に供給される。

【0049】

また、ノズル移動部５４の構成部品の一部に対し、雰囲気分離機構６の下密閉カップ部材６１が着脱自在に固定される。つまり、ベベル処理を実行する際には、処理液吐出ノズル５１Ｆおよびノズルホルダ５３は、ノズル移動部５４を介して下密閉カップ部材６１と一体化されており、昇降機構７によって下密閉カップ部材６１とともに鉛直方向Ｚに昇降される。

【0050】

本実施形態では、基板Ｗの下面Ｗｂの周縁部に向けて処理液を吐出するために、処理液吐出ノズル５１Ｂがスピンチャック２１に保持された基板Ｗの下方に設けられている。処理液吐出ノズル５１Ｂは、基板Ｗの下面Ｗｂの周縁部に向けて開口した吐出口（図示省略）を有しており、処理液供給部５２から供給される処理液を吐出可能となっている。

【0051】

これら処理液吐出ノズル５１Ｆ、５１Ｂから吐出される処理液により、基板Ｗの周縁部に対するベベル処理が実行される。また、基板Ｗの下面側では、配管２８を介して供給された窒素ガスが処理空間ＳＰｃに流れる。その結果、処理空間ＳＰｃから液滴が基板Ｗに逆流するのを効果的に抑制する。

【0052】

雰囲気分離機構６は、下密閉カップ部材６１と、上密閉カップ部材６２とを有している。下密閉カップ部材６１および上密閉カップ部材６２はともに上下に開口した筒形状を有している。そして、それらの内径は回転カップ部３１の外径よりも大きく、雰囲気分離機構６は、スピンチャック２１、スピンチャック２１に保持された基板Ｗ、回転カップ部３１および上面保護加熱機構４を上方からすっぽりと囲むように配置される、より詳しくは、図３に示すように、上密閉カップ部材６２は、その上方開口が天井壁の開口を下方から覆うように、チャンバ１１の天井壁に取り付けられている。

【0053】

また、上密閉カップ部材６２の下端部には、円環状の整流部材１４ａが上密閉カップ部材６２の内周面に沿って取り付けられている。また、下密閉カップ部材６１が、その外周面を鉛直方向Ｚにおいて上密閉カップ部材６２の内周面と重複させながら鉛直方向Ｚに移動可能に設けられている。

【0054】

下密閉カップ部材６１の下端部は、外側に折り込まれた円環形状を有するフランジ部６１２を有している。このフランジ部６１２は、鉛直上方からの平面視で、固定カップ部３４の上端部（液受け部位３４１の上端部）と重なり合っている。したがって、上記下限位置では、図４中の部分拡大図に示すように、下密閉カップ部材６１のフランジ部６１２がオーリング６４を介して固定カップ部３４で係止される。これにより、鉛直方向Ｚにおいて下密閉カップ部材６１と固定カップ部３４が繋がり、上密閉カップ部材６２、下密閉カップ部材６１および固定カップ部３４により密閉空間が形成される。この密閉空間内において、基板Ｗに対するベベル処理が実行可能となっている。つまり、下密閉カップ部材６１が下限位置に位置決めされることで、密閉空間が当該密閉空間の外側空間から分離される（雰囲気分離）。したがって、外側雰囲気の影響を受けることなく、ベベル処理を安定して行うことができる。また、ベベル処理を行うために処理液を用いるが、処理液が密閉空間から外側空間に漏れるのを確実に防止することができる。

【0055】

下密閉カップ部材６１は鉛直上方に移動可能に構成される。また、鉛直方向Ｚにおける下密閉カップ部材６１の中間部には、上記したように、ノズル移動部５４を介してノズルヘッド５６（＝処理液吐出ノズル５１Ｆ＋ノズルホルダ５３）が固定される。また、これ以外にも、図３および図４に示すように、梁部材４９を介して上面保護加熱機構４が下密閉カップ部材６１の中間部に固定される。つまり、図４に示すように、下密閉カップ部材６１は、周方向において互いに異なる３箇所で梁部材４９の一方端部、梁部材４９の他方端部およびノズル移動部５４とそれぞれ接続される。そして、昇降機構７が梁部材４９の一方端部、梁部材４９の他方端部およびノズル移動部５４を昇降させることで、それに伴って下密閉カップ部材６１も昇降する。

【0056】

この下密閉カップ部材６１の内周面では、図３および図４に示すように、内側に向けて突起部６１３が上カップ３３と係合可能な係合部位として複数本（４本）突設される。各突起部６１３は上カップ３３の上円環部位３３２の下方空間まで延設される。また、各突起部６１３は、下密閉カップ部材６１が下限位置に位置決めされた状態で上カップ３３の上円環部位３３２から下方に離れるように取り付けられている。そして、下密閉カップ部材６１の上昇によって各突起部６１３が下方から上円環部位３３２に係合可能となっている。この係合後においても、下密閉カップ部材６１がさらに上昇することで上カップ３３を下カップ３２から離脱させることが可能となっている。

【0057】

本実施形態では、昇降機構７により下密閉カップ部材６１が上面保護加熱機構４およびノズルヘッド５６とともに上昇し始めた後で、上カップ３３も一緒に上昇する。これによって、上カップ３３、上面保護加熱機構４およびノズルヘッド５６がスピンチャック２１から上方に離れる。下密閉カップ部材６１の退避位置への移動によって、種々の処理を実行するための空間が形成される。当該空間は、例えば基板搬送ロボット１１１のハンドがスピンチャック２１にアクセスするための搬送空間である。そして、当該搬送空間を介してスピンチャック２１への基板Ｗのローディングおよびスピンチャック２１からの基板Ｗのアンローディングが実行可能となっている。また、センタリング機構８によるセンタリング処理や基板観察機構９による観察処理を行う際にも、当該空間が利用される。

【0058】

このように構成された下密閉カップ部材６１および上密閉カップ部材６２には、それぞれ内側整流部材１４ａおよび外側整流部材１４ｂが取り付けられている。内側整流部材１４ａは、図３および図４に示すように、比較的小径の貫通孔１４ａ１が多数均一に分散して設けられたパンチングプレート１４で構成されており、下密閉カップ部材６１の上方開口を塞ぐように下密閉カップ部材６１の内周面に取り付けられている。このため、ダウンフロー形成部１３から供給された清浄空気が内側整流部材１４ａにより整流され、密閉空間１２ａに供給される。この内側整流部材１４ａは、下密閉カップ部材６１に取り付けられている。一方、外側整流部材１４ｂは、円環形状のプレート（本発明の「環状プレート」の一例）に貫通孔１４ａ１よりも大きな内径を有する貫通孔６６１が設けられたパンチングプレート１４で構成されており、下密閉カップ部材６１の外周面と上密閉カップ部材６２の内周面との間に位置しながら上密閉カップ部材６２に取り付けられている。このため、下密閉カップ部材６１と上密閉カップ部材６２との間を通過する清浄空気が外側整流部材１４ｂで整流された後で、下密閉カップ部材６１の外側面に沿って下方に流通する。これによって、飛散防止機構３および雰囲気分離機構６の周囲がエア―カーテンに取り囲まれる。

【0059】

下密閉カップ部材６１の上端部は、外側に折り広げられた円環形状を有するフランジ部６１１を有している。このフランジ部６１１は、鉛直上方からの平面視で、フランジ部６２１と重なり合っている。このため、下密閉カップ部材６１が下降すると、図５中の部分拡大図に示すように、下密閉カップ部材６１のフランジ部６１１が外側整流部材１４ｂの一部で係止される。これにより、下密閉カップ部材６１は上記下限位置に位置決めされる。

【0060】

昇降機構７は２つの昇降駆動部７１、７２を有している。昇降駆動部７１では、第１昇降モータ（図示省略）がベース部材１７に取り付けられている。第１昇降モータは、制御ユニット１０からの駆動指令に応じて作動して回転力を発生する。この第１昇降モータに対し、２つの昇降部７１２、７１３が連結される。昇降部７１２、７１３は、第１昇降モータから上記回転力を同時に受ける。そして、昇降部７１２は、第１昇降モータの回転量に応じて梁部材４９の一方端部を支持する支持部材４９１を鉛直方向Ｚに昇降させる。また、昇降部７１３は、第１昇降モータの回転量に応じてノズルヘッド５６を支持するノズル移動部５４を鉛直方向Ｚに昇降させる。

【0061】

昇降駆動部７２では、第２昇降モータ（図示省略）がベース部材１７に取り付けられている。第２昇降モータに対し、昇降部７２２が連結される。第２昇降モータは、制御ユニット１０からの駆動指令に応じて作動して回転力を発生し、昇降部７２２に与える。昇降部７２２は、第２昇降モータの回転量に応じて梁部材４９の他方端部を支持する支持部材４９２を鉛直方向Ｚに昇降させる。

【0062】

昇降駆動部７１、７２は、下密閉カップ部材６１の側面に対し、その周方向において互いに異なる３箇所にそれぞれ固定される支持部材４９１、４９２、５４を同期して鉛直方向Ｚに移動させる。したがって、上面保護加熱機構４、ノズルヘッド５６および下密閉カップ部材６１の昇降を安定して行うことができる。また、下密閉カップ部材６１の昇降に伴って上カップ３３も安定して昇降させることができる。

【0063】

制御ユニット１０は、図３に示すように、演算処理部１０Ａ、記憶部１０Ｂ、読取部１０Ｃ、画像処理部１０Ｄ、駆動制御部１０Ｅ、通信部１０Ｆおよび給排気制御部１０Ｇを有している。記憶部１０Ｂは、ハードディスクドライブなどで構成されており、上記基板処理装置１によりベベル処理を実行するためのプログラムを記憶している。当該プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能な記録媒体ＲＭ（例えば、光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク等）に記憶されており、読取部１０Ｃにより記録媒体ＲＭから読み出され、記憶部１０Ｂに保存される。また、当該プログラムの提供は、記録媒体ＲＭに限定されるものではなく、例えば当該プログラムが電気通信回線を介して提供されるように構成してもよい。画像処理部１０Ｄは、基板観察機構９により撮像された画像に種々の処理を施す。駆動制御部１０Ｅは、基板処理装置１の各駆動部を制御する。通信部１０Ｆは、基板処理システム１００の各部を統合して制御する制御部などと通信を行う。給排気制御部１０Ｇは、後で説明するオートダンパおよび気体循環機構を制御する。

【0064】

また、制御ユニット１０には、各種情報を表示する表示部１０Ｈ（例えばディスプレイなど）や操作者からの入力を受け付ける入力部１０Ｊ（例えば、キーボードおよびマウスなど）が接続される。

【0065】

演算処理部１０Ａは、ＣＰＵ（=CentralProcessingUnit）やＲＡＭ（=RandomAccessMemory）等を有するコンピュータにより構成されており、記憶部１０Ｂに記憶されるプログラムにしたがって基板処理装置１の各部を以下のように制御し、例えば図６に示すベベル処理を実行する。

【0066】

図６は図３および図４に示す基板処理装置により基板処理動作の一例として実行されるベベル処理を示すフローチャートである。基板処理装置１により基板Ｗにベベル処理を施す際には、演算処理部１０Ａは、センタリング駆動部８３によりシングル移動部８１およびマルチ当接部８２をスピンチャック２１から離れた退避位置に移動させるとともに、観察ヘッド駆動部９４により観察ヘッド９３をスピンチャック２１から離れた待機位置に移動させる。

【0067】

そして、演算処理部１０Ａは、基板処理装置１の各部をベベル処理に適した状態からシャッター１５を開いた状態に移行させる。具体的には、下密閉カップ部材６１が下限位置に位置決めされることで雰囲気分離が行われる。そして、演算処理部１０Ａはシャッター１５を開く。このシャッターオープンに続いて、演算処理部１０Ａは、梁部材４９、支持部材４３、円板部４２、上カップ３３および下密閉カップ部材６１を一体的に上昇させる。これによって、基板搬送ロボット１１１のハンドがスピンチャック２１にアクセスするための搬送空間が形成される。すると、演算処理部１０Ａは、通信部１０Ｆを介して基板搬送ロボット１１１に基板Ｗのローディングリスエストを行い、未処理の基板Ｗが基板処理装置１に搬入されてスピンチャック２１の上面に載置されるのを待つ。そして、スピンチャック２１上に基板Ｗが載置される（ステップＳ１）。なお、この時点では、ポンプ２６は停止しており、スピンチャック２１の上面上で基板Ｗは水平移動可能となっている。

【0068】

基板Ｗのローディングが完了すると、基板搬送ロボット１１１が基板処理装置１から退避する。それに続いて、演算処理部１０Ａは、梁部材４９、支持部材４３、円板部４２、上カップ３３および下密閉カップ部材６１を一体的に退避位置に位置させたまま、シャッター１５を閉じる。こうして、センタリング処理の準備が完了すると、演算処理部１０Ａはシングル移動部８１およびマルチ当接部８２をスピンチャック２１上の基板Ｗに近接するように、センタリング駆動部８３を制御する。これによりスピンチャック２１に対する基板Ｗの偏心が解消され、基板Ｗの中心がスピンチャック２１の中心と一致する（ステップＳ２）。こうしてセンタリング処理が完了すると、演算処理部１０Ａは、シングル移動部８１およびマルチ当接部８２が基板Ｗから離間するようにセンタリング駆動部８３を制御するとともに、ポンプ２６を作動させて負圧をスピンチャック２１に付与する。これにより、スピンチャック２１は基板Ｗを下方から吸着保持する。

【0069】

次に、演算処理部１０Ａは、昇降駆動部７１、７２に下降指令を与える。これに応じて、昇降駆動部７１、７２が下密閉カップ部材６１、ノズルヘッド５６、梁部材４９、支持部材４３および円板部４２を一体的に下降させる。この下降途中で、下密閉カップ部材６１の突起部６１３により下方から支持される上カップ３３が下カップ３２に連結される。これによって、回転カップ部３１（＝上カップ３３と下カップ３２の連結体）が形成される。

【0070】

回転カップ部３１の形成後に、下密閉カップ部材６１、ノズルヘッド５６、梁部材４９、支持部材４３および円板部４２が一体的にさらに下降し、下密閉カップ部材６１のフランジ部６１１、６１２がそれぞれ外側整流部材１４ｂおよび固定カップ部３４で係止される。これにより、下密閉カップ部材６１が下限位置（図３の位置）に位置決めされる（ステップＳ３）。これによって、鉛直方向Ｚにおいて下密閉カップ部材６１と固定カップ部３４が繋がり、上密閉カップ部材６２、下密閉カップ部材６１および固定カップ部３４により密閉空間１２ａが形成され、密閉空間１２ａが外側雰囲気から分離される（雰囲気分離状態）。

【0071】

この雰囲気分離状態で、円板部４２の下面が基板Ｗの上面Ｗｆのうち周縁部Ｗｓを除く表面領域を上方から覆っている。また、処理液吐出ノズル５１Ｆが、円板部４２の切欠部４４内で吐出口５１１を基板Ｗの上面Ｗｆの周縁部に向けた姿勢で位置決めされる。こうして基板Ｗへの処理液の供給準備が完了すると、演算処理部１０Ａは、モータ２３に回転指令を与え、基板Ｗを保持するスピンチャック２１および回転カップ部３１の回転を開始する（ステップＳ４）。また、演算処理部１０Ａはヒータ駆動部４２２を駆動制御してヒータ４２１を所望温度まで昇温させる。

【0072】

次に、演算処理部１０Ａは、加熱ガス供給部４７に加熱ガス供給指令を与える。これにより、ヒータ４７１により加熱された窒素ガス、つまり加熱ガスが加熱ガス供給部４７から中央ノズル４５に向けて圧送される（ステップＳ５）。この加熱ガスは、配管４６を通過する間、リボンヒータ（図示省略）により加熱される。これにより、加熱ガスは、配管４６を介したガス供給中における温度低下を防止しながら、中央ノズル４５から基板Ｗと円板部４２とで挟まれた処理空間ＳＰｃに向けて吐出される。これにより、基板Ｗの上面Ｗｆが全面的に加熱される。また、基板Ｗの加熱はヒータ４２１によっても行われる。このため、時間の経過によって基板Ｗの周縁部Ｗｓの温度が上昇し、ベベル処理に適した温度に達する。また、周縁部Ｗｓ以外の温度も、ほぼ等しい温度にまで上昇する。すなわち、本実施形態では、基板Ｗの上面Ｗｆの面内温度は、ほぼ均一である。したがって、基板Ｗが反るのを効果的に抑制することができる。

【0073】

これに続いて、演算処理部１０Ａは、処理液供給部５２を制御して処理液吐出ノズル５１Ｆおよび処理液吐出ノズル５１Ｂに処理液を供給する。つまり、処理液吐出ノズル５１Ｆから基板Ｗの上面周縁部に当たるように処理液の液流が吐出されるとともに、処理液吐出ノズル５１Ｂから基板Ｗの下面周縁部に当たるように処理液の液流が吐出される。これによって、基板Ｗの周縁部Ｗｓに対するベベル処理が実行される（ステップＳ６）。そして、演算処理部１０Ａは、基板Ｗのベベル処理に要する処理時間の経過などを検出すると、処理液供給部５２に供給停止指令を与え、処理液の吐出を停止する。

【0074】

それに続いて、演算処理部１０Ａは、加熱ガス供給部４７に供給停止指令を与え、加熱ガス供給部４７から中央ノズル４５に向けて窒素ガスの供給を停止する（ステップＳ７）。また、演算処理部１０Ａは、モータ２３に回転停止指令を与え、スピンチャック２１および回転カップ部３１の回転を停止させる（ステップＳ８）。

【0075】

次のステップＳ９で、演算処理部１０Ａは基板Ｗの周縁部Ｗｓを観察してベベル処理の結果を検査する。より具体的には、演算処理部１０Ａは、観察ヘッド駆動部９４を制御して観察ヘッド９３を基板Ｗに近接させる。そして、演算処理部１０Ａは、光源部９１を点灯させることで観察ヘッド９３を介して基板Ｗの周縁部Ｗｓを照明する。また、周縁部Ｗｓおよび隣接領域で反射された反射光を撮像部９２が受光して周縁部Ｗｓおよび隣接領域を撮像する。つまり、基板Ｗが回転軸ＡＸまわりに回転している間に撮像部９２が取得した複数の周縁部Ｗｓの像から基板Ｗの回転方向に沿った周縁部Ｗｓの周縁部画像を取得する。すると、演算処理部１０Ａは、観察ヘッド駆動部９４を制御して観察ヘッド９３を基板Ｗから退避させる。これと並行して、演算処理部１０Ａは、撮像された周縁部Ｗｓおよび隣接領域の画像、つまり周縁部画像に基づき、演算処理部１０Ａは、ベベル処理が良好に行われたか否かを検査する。なお、本実施形態では、その検査の一例として、周縁部画像から基板Ｗの端面から基板Ｗの中央部に向かって処理液により処理された処理幅を検査している（処理後検査）。

【0076】

検査後、演算処理部１０Ａは、シャッター１５を開く。また、演算処理部１０Ａは、通信部１０Ｆを介して基板搬送ロボット１１１に基板Ｗのアンローディングリスエストを行い、処理済の基板Ｗが基板処理装置１から搬出される（ステップＳ１０）。なお、これら一連の工程は繰り返して実行される。

【0077】

＜基板処理システムにおける給排気構造＞
ところで、処理ブロック１Ｂでは、図２に示すように、６台の基板処理装置１が積層配置されている。従来、基板処理装置１に対してダウンフロー用の空気を供給するために、基板処理システム１００が設置される工場に既設の空気供給装置に対し、各基板処理装置１が接続されている。また、回転カップ部３１内の雰囲気を基板処理装置１の外部に排出するために、各基板処理装置１の排気部位３４２が同工場に既設の排気装置と接続されている。そして、空気供給装置からの空気（本発明の「新規気体」の一例に相当）の供給を受けて回転カップ部３１内にダウンフローを形成するとともに回転カップ部３１内の雰囲気（＝ダウンフローを構成する空気＋処理液の気液成分）をそのまま装置外部に排出しながら、基板処理装置１は基板処理を行う。このように装置外部に排出されて排気装置に回収される雰囲気を本明細書では「回収雰囲気」と称する。したがって、既設のように、基板処理の品質を低下させることなく、空気供給装置からの新規気体の導入量および排気装置への回収雰囲気の回収量を軽減させることが難しく、空気供給装置や排気装置に大きな負荷を与えていた。

【0078】

そこで、本実施形態では、基板処理システム１００に対して以下に説明する給排気構造を付加することで、新規気体の導入量および回収雰囲気の回収量の削減を図っている。以下、図２、図７および図８を参照しつつ本実施形態の特徴的な構成について説明した後で、図９Ａ～図９Ｃを参照しつつ本実施形態における給排気動作について説明する。

【0079】

処理ブロック１Ｂでは、図２に示すように、共通排気配管１Ｂ２が設けられている。共通排気配管１Ｂ２は、各基板処理装置１から排出される回転カップ部３１内の雰囲気を排気装置に案内して回収する機能を担っている。本実施形態では、ベベル処理（ステップＳ６）を行う処理液として、複数種類の処理液が用いられる。より具体的には、酸溶液、アルカリ溶液や有機溶液などが用いられる。そこで、共通排気配管１Ｂ２は、共通酸排気配管１Ｂ２ａ、共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂおよび共通有機排気配管１Ｂ２ｃで構成されている。また、回転カップ部３１内の雰囲気を、その種類（酸雰囲気、アルカリ雰囲気および有機雰囲気）に対応した共通排気配管１Ｂ２に排出するために、基板処理装置１毎に、排気機構１７１が設けられている。

【0080】

図７は本発明に係る給排気構造の一構成要素である排気機構の構成を示す図である。排気機構１７１は、排気配管１７０と、排気配管１７０を流通してきた雰囲気をその種類に対応した共通排気配管１Ｂ２に案内して排気する個別排気部１７２を有する。個別排気部１７２は、配管１７３と、開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃとを有している。配管１７３のチャンバ側（図７の右側）の端部は排気配管１７０に接続されている。一方、配管１７３の反チャンバ側（図７の左側）の端部は３つに分岐し、それぞれが酸用個別排気配管１７３ａ、アルカリ用個別排気配管１７３ｂおよび有機用個別排気配管１７３ｃとして機能する。これら酸用個別排気配管１７３ａ、アルカリ用個別排気配管１７３ｂおよび有機用個別排気配管１７３ｃは、それぞれ共通酸排気配管１Ｂ２ａ、共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂおよび共通有機排気配管１Ｂ２ｃに接続されている。また、個別排気配管１７３ａ～１７３ｃに対し、開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃがそれぞれ介挿されている。開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃは給排気制御部１０Ｇからの開閉指令に応じて開閉する。例えば回転カップ部３１内が酸雰囲気であるとき、給排気制御部１０Ｇが開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃをそれぞれ「開」、「閉」および「閉」に切り替えると、当該酸雰囲気が本発明の「回収雰囲気」として排気配管１７０および個別排気配管１７３ａを介して共通酸排気配管１Ｂ２ａに排出される。また、回転カップ部３１内がアルカリ雰囲気であるとき、給排気制御部１０Ｇが開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃをそれぞれ「閉」、「開」および「閉」に切り替えると、当該アルカリ雰囲気が本発明の「回収雰囲気」として排気配管１７０および個別排気配管１７３ｂを介して共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂに排出される。さらに、回転カップ部３１内が有機雰囲気であるとき、給排気制御部１０Ｇが開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃをそれぞれ「閉」、「閉」および「開」に切り替えると、当該有機雰囲気が本発明の「回収雰囲気」として排気配管１７０および個別排気配管１７３ｃを介して共通有機排気配管１Ｂ２ｃに排出される。このように、回転カップ部３１内の雰囲気は、その種類に対応した回収経路で、基板処理装置１から分別回収される。こうして基板処理装置１から排出された回収雰囲気は共通排気配管１Ｂ２により排気装置に向けて案内される。

【0081】

本実施形態では、図２に示すように、基板処理装置１ａの排気機構１７１が排気装置から最も近接した位置Ｐａで共通排気配管１Ｂ２と接続されている。そして、共通排気配管１Ｂ２のうち位置Ｐａと排気装置との間に、気体循環機構１６０が介挿されている。この気体循環機構１６０は、共通排気配管１Ｂ２を流れる雰囲気をそのまま排気装置に回収して排気する排気回収機能と、共通排気配管１Ｂ２を流れる雰囲気を正常な空気（本発明の「再生気体」の一例に相当）に再生処理した後でフィルタファン１３ａのインレットに供給する、いわゆる循環利用機能とを兼ね備えている。以下、気体循環機構１６０の構成、気体循環機構１６０の排気回収機能および循環利用機能の順に説明する。

【0082】

図８は本発明に係る給排気構造の一構成要素である気体循環機構の構成を示す図である。気体循環機構１６０は、３つの循環配管１６１ａ～１６１ｃを有している。循環配管１６１ａの一方端部は、位置Ｐａよりも排気装置側（同図の上側）の位置Ｐｂで共通酸排気配管１Ｂ２ａに介挿された三方弁Ｖ１ａに接続されている。この三方弁Ｖ１ａは、共通酸排気配管１Ｂ２ａにより酸雰囲気が排気装置に流れるのを制御する第１ポートおよび第２ポート以外に、酸雰囲気を気体循環機構１６０に流すための第３ポートを有している。この第３ポートに循環配管１６１ａが接続されている。このため、処理ブロック１Ｂ全体を制御するブロック制御部１Ｂ３（図２）からの指令にしたがって三方弁Ｖ１ａの第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「開」および「閉」に切り替えられると、酸雰囲気の全部が排気装置に流れる。一方、第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「閉」および「開」に切り替えられると、酸雰囲気の全部が循環配管１６１ａに流れ込む。このように気体循環機構１６０は、三方弁Ｖ１ａ～Ｖ１ｃを有することで、共通排気配管１Ｂ２からの雰囲気の取出と取出規制とを選択的に切り替え可能となっている。

【0083】

また、共通酸排気配管１Ｂ２ａと同様に、共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂにも三方弁Ｖ１ｂが介挿されるとともに、三方弁Ｖ１ｂの第３ポートに循環配管１６１ｂが接続されている。このため、ブロック制御部１Ｂ３からの指令にしたがって三方弁Ｖ１ｂの第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「開」および「閉」に切り替えられると、アルカリ雰囲気の全部が排気装置に流れる。一方、第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「閉」および「開」に切り替えられると、アルカリ雰囲気の全部が循環配管１６１ｂに流れ込む。

【0084】

さらに、共通酸排気配管１Ｂ２ａと同様に、共通有機排気配管１Ｂ２ｃにも三方弁Ｖ１ｃが介挿されるとともに、三方弁Ｖ１ｃの第３ポートに循環配管１６１ｃが接続されている。このため、ブロック制御部１Ｂ３からの指令にしたがって三方弁Ｖ１ｃの第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「開」および「閉」に切り替えられると、有機雰囲気の全部が排気装置に流れる。一方、第１ポート、第２ポートおよび第３ポートがそれぞれ「開」、「閉」および「開」に切り替えられると、有機雰囲気の全部が循環配管１６１ｃに流れ込む。

【0085】

これらの循環配管１６２ａ～１６２ｃには、ケミカルフィルタユニット１６３が介挿されている。このケミカルフィルタユニット１６３では、インレット側（図８の左手側）からアウトレット側（図８の右手側）に３種類のケミカルフィルタ１６３ａ～１６３ｃがこの順序で配置されている。ケミカルフィルタ１６３ａ～１６３ｃは、それぞれ酸気液成分、アルカリ気液成分および有機気液成分を除去する機能を有している。このため、共通酸排気配管１Ｂ２ａから取り出された酸雰囲気に含まれる酸気液成分がケミカルフィルタ１６３ａで除去される。また、仮に酸雰囲気にアルカリ気液成分や有機気液成分が含まれていたとしても、それぞれケミカルフィルタ１６３ｂ、１６３ｃで除去される。こうして処理液の気液成分が取り除かれた空気（以下「再生空気」という）が本発明の「再生気体」の一例として循環配管１６２ａにより各基板処理装置１の再生気体導入機構（図２の符号１８０）に向けて送られる。

【0086】

この点については、循環配管１６２ｂ、１６２ｃについて同様である。つまり、共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂから取り出されたアルカリ雰囲気に含まれる気液成分がケミカルフィルタユニット１６３により除去されることで再生空気が生成され、本発明の「再生気体」の一例として循環配管１６２ｂにより再生気体導入機構１８０に向けて送られる。さらに、共通有機排気配管１Ｂ２ｃから取り出された有機雰囲気に含まれる気液成分がケミカルフィルタユニット１６３により除去されることで再生空気が生成され、本発明の「再生気体」の一例として循環配管１６２ｃにより再生気体導入機構１８０に向けて送られる。

【0087】

これら循環配管１６２ａ～１６２ｃの再生気体導入機構側（図８の右手側）の端部は結合され、結合配管１６４を構成する。この結合配管１６４が処理ブロック１Ｂにおいて延設されることで、気体循環機構１６０は処理ブロック１Ｂを構成する６台の基板処理装置１に対して再生空気を供給可能となっている。つまり、気体循環機構１６０は、基板処理装置１毎に、基板処理装置１との間で空気を循環させている。

【0088】

このように雰囲気から再生空気を生成して循環利用していると、循環利用の累積時間の増大に伴ってケミカルフィルタ１６３ａ～１６３ｃの除去性能が低下していく。つまり、上記除去能力の低下に伴って再生空気に含まれる酸気液成分などの濃度が上昇すると、再生空気を後で説明するようにダウンフローに使用することは避けるべきである。

【0089】

そこで、本実施形態では、図８に示すように、循環配管１６２ａにおいて、酸濃度計１６５ａがケミカルフィルタユニット１６３のアウトレット近傍で介挿されている。また、酸濃度計１６５ａのアウトレット近傍で、循環配管１６２ａから分岐したリーク配管１６６ａが位置Ｐｂよりも排気装置側（同図の上側）の位置Ｐｃで共通酸排気配管１Ｂ２ａに接続されている。このリーク配管１６６ａには、濃度計１６５ａから共通酸排気配管１Ｂ２ａに向けて、開閉弁Ｖ２ａおよび逆止弁Ｃａがこの順序で介挿されている。逆止弁Ｃａはリーク配管１６６ａを経由した共通酸排気配管１Ｂ２ａから循環配管１６２ａへの回収雰囲気（＝酸気液成分＋空気）の逆流を防止する機能を担っている。また、開閉弁Ｖ２ａは通常閉成している、いわゆるノーマリオフ状態であるが、例えば再生空気に含まれる酸気液成分の濃度が上昇すると、次のように気体循環機構１６０は動作する。すなわち、ブロック制御部１Ｂ３からの開指令に応じて開閉弁Ｖ２ａが開成する。これによって、濃度監視値以上の酸気液成分を含んだ再生空気の一部がリーク配管１６６ａを介して共通酸排気配管１Ｂ２ａに送られ、排気装置に回収される。一方、残りの再生空気が結合配管１６４に送り込まれる。すなわち、再生空気の全部ではなく、一部のみが循環利用に供せられる。

【0090】

循環配管１６２ｂに対しても、循環配管１６２ａと同様の構成（＝アルカリ濃度計１６５ｂ＋リーク配管１６６ｂ＋開閉弁Ｖ２ｂ＋逆止弁Ｃｂ）が設けられている。また、循環配管１６２ｃに対しても、循環配管１６２ａと同様の構成（＝有機濃度計１６５ｃ＋リーク配管１６６ｃ＋開閉弁Ｖ２ｃ＋逆止弁Ｃｃ）が設けられている。したがって、再生空気に含まれるアルカリ気液成分の濃度が濃度監視値以上になると、アルカリ気液成分を含んだ再生空気の一部がリーク配管１６６ｂを介して共通アルカリ排気配管１Ｂ２ｂに送られ、排気装置に回収される。残りの再生空気が結合配管１６４に送り込まれる。また、再生空気に含まれる有機気液成分の濃度が濃度監視値以上になると、有機気液成分を含んだ再生空気の一部がリーク配管１６６ｃを介して共通有機排気配管１Ｂ２ｃに送られ、排気装置に回収される。残りの再生空気が結合配管１６４に送り込まれ、再生気体導入機構１８０に向けて案内される。

【0091】

図２に戻って、再生空気の供給について説明する。本実施形態では、再生空気を基板処理装置１に供給するために、基板処理装置１毎に、再生気体導入機構１８０が結合配管１６４に並列接続されている。再生気体導入機構１８０は、結合配管１６４から分岐してフィルタファン１３ａのインレットに接続された導入配管１８１を有している。この導入配管１８１には、開閉ダンパＤ２および圧力計１８２が設けられている。つまり、導入配管１８１に介挿された開閉ダンパＤ２を給排気制御部１０Ｇ（図３）により制御することで、フィルタファン１３ａへの再生空気の供給および供給停止が切り替えられる。また、圧力計１８２が導入配管１８１内の再生空気の圧力を計測する。この計測値は導入配管１８１を流れる再生空気に関する情報を含んでおり、給排気制御部１０Ｇに与える。すると、給排気制御部１０Ｇは計測値に基づき再生空気の流量を求め、次に説明する新規気体導入機構１５０を制御する。

【0092】

新規気体導入機構１５０は、再生気体導入機構１８０と同様に、基板処理装置１毎に設けられている。つまり、処理ブロック１Ｂ内に延設された共通供給配管１Ｂ１に対して６台の新規気体導入機構１５０が並列に接続されている。この共通供給配管１Ｂ１は、空気供給装置から送風される空気を新規気体導入機構１５０に供給する。新規気体導入機構１５０は、共通供給配管１Ｂ１から分岐してフィルタファン１３ａのインレットに接続された導入配管１５１を有している。この導入配管１５１には、オートダンパＤ０が介挿されている。オートダンパＤ０の開度は給排気制御部１０Ｇ（図３）により制御される。より具体的には、圧力計１８２で計測された圧力値に応じて給排気制御部１０Ｇが０％から１００％の範囲でオートダンパＤ０の開度を調整する。この調整によって、空気供給装置からフィルタファン１３ａへの空気の導入量、つまり新規気体の導入量を広範囲にわたって調整可能となっている。

【0093】

上記したように、本実施形態では、気体循環機構１６０、再生気体導入機構１８０および新規気体導入機構１５０が設けられている。そして、気体循環機構１６０がブロック制御部１Ｂ３により制御されるとともに、再生気体導入機構１８０および新規気体導入機構１５０が給排気制御部１０Ｇにより制御される。本実施形態では、ブロック制御部１Ｂ３および給排気制御部１０Ｇが連携して処理ブロック１Ｂでの給排気動作を制御することで、次に説明する３つのモードを実行可能となっているが、これと異なる態様で制御してもよい。例えばブロック制御部１Ｂ３のみで制御するように構成してもよい。また、基板処理システム１００全体を制御する制御部（図示省略）により制御するように構成してもよい。

【0094】

上記３つのモードとは、酸気液成分を有する処理液を用いる酸処理時、アルカリ気液成分を有する処理液を用いるアルカリ処理時および有機気液成分を有する処理液を用いる有機処理時の各々において、再生空気の全部を利用して新規供給空気の導入量の削減を図る第１削減モードと、再生空気の一部を利用して新規供給空気の導入量の削減を図る第２削減モードと、再生空気を利用せず新規供給気体のみでダウンフローを形成する通常モードとが実行可能となっている。

【0095】

図９Ａは酸処理時における通常モードの実行状況を模式的に示す図である。図９Ｂは酸処理時における第１削減モードの実行状況を模式的に示す図である。図９Ｃは酸処理時における第２削減モードの実行状況を模式的に示す図である。これらの図面では、新規空気、回収雰囲気および再生空気が流れる流路を太線で描いている。また、これらの図面における、括弧書きはオートダンパＤ０および開閉ダンパＤ１ａ、Ｄ１ｂ、Ｄ１ｃ、Ｄ２の開閉状況を示している。また、三方弁Ｖ１ａ～Ｖ１ｃのポートを示す記号において三角形の部分が黒いものは、弁が開いている状態を示し、三角形の部分が白いものは、弁が閉じている状態を示している。さらに、開閉弁Ｖ２ａ～Ｖ２ｃの弁を示す記号において三角形の部分が黒いものは、弁が開いている状態を示し、三角形の部分が白いものは、弁が閉じている状態を示している。

【0096】

まず通常モードについて、図９Ａを参照しつつ説明する。この通常モードは、実質的に従来より実行している給排気方法を実行するモードである。この通常モードでは、処理液供給部５２から酸処理液によりベベル処理が行われる回転カップ部３１内に新規空気のみで形成したダウンフローが与えられる。つまり、給排気制御部１０Ｇからの開指令に応じてオートダンパＤ０が開く一方で、開閉ダンパＤ２が閉じている。これによって、所望のダウンフローを形成するのに必要な流量の新規空気のみがフィルタファン１３ａに与えられる。ここでは、理解を容易にするため、所望のダウンフローを形成するのに必要な流量を１００とし、オートダンパＤ０および開閉ダンパ―Ｄ２を通過する空気の流量の値を図９Ａの括弧に追加記載している（この点については、後で第１削減モードおよび第２削減モードにおいても同様である）。より詳しくは、通常モードでは、１００の新規空気がフィルタファン１３ａに与えられるように、オートダンパＤ０の開度が調整される。一方、開閉ダンパ―Ｄ２が閉成されているため、フィルタファン１３ａに与えられる再生空気はゼロである。

【0097】

こうして形成されたダウンフローの下で酸処理液によるベベル処理が行われると、酸雰囲気が回転カップ部３１内に形成される。この酸雰囲気は排気配管１７０を介して個別排気部１７２に送り込まれる。通常モードでは、同図に示すように、開閉ダンパＤ１ａ～Ｄ１ｃがそれぞれ「開」、「閉」および「閉」に切り替えられ、酸雰囲気の全部が配管１７３、１７３ａを介して共通酸排気配管１Ｂ２ａに排出される。また、この通常モードでは、ブロック制御部１Ｂ３からの切替指令に応じて三方弁Ｖ１ａ～Ｖ１ｃがすべて雰囲気を排気装置に流通させるように切り替えられている。これにより、気体循環機構１６０による共通酸排気配管１Ｂ２ａからの酸雰囲気の取出および再生空気の生成は行われず、再生空気のフィルタファン１３ａへの供給もゼロである。なお、通常モードでは、開閉弁Ｖ２ａ～Ｖ２ｃは常時閉成されている。

【0098】

この通常モードから第１削減モードに切り替える際には、ブロック制御部１Ｂ３は、三方弁Ｖ１ａに切替指令を与える。また、給排気制御部１０Ｇは再生空気を利用する基板処理装置１の開閉ダンパＤ２に開指令を与える。すると、図９Ｂに示すように、三方弁Ｖ１ａでは第１ポートと第３ポートとが繋がり、共通酸排気配管１Ｂ２ａから酸雰囲気の全部が循環配管１６１ａに流れ込み、ケミカルフィルタユニット１６３を通過する。ここで、主としてケミカルフィルタ１６３ａにより酸気液成分が酸雰囲気から除去され、ケミカルフィルタユニット１６３を通過した酸雰囲気は再生空気に再生される。この再生空気の全部が、濃度計１６５ｃを通過した後で、結合配管１６４により各基板処理装置１の再生気体導入機構１８０に送られる。同図に示すように、例えば最上位に位置する基板処理装置１ａの開閉ダンパＤ２が開成しているとき、結合配管１６４により送られてきた再生空気は導入配管１８１によりフィルタファン１３ａに供給される。このときの再生空気の流量Ｘは、１００よりも小さな値となる。したがって、再生空気のみでダウンフローを維持することは難しい。

【0099】

そこで、本実施形態では、圧力計１８２による計測値を受け取った給排気制御部１０Ｇが計測値に基づき再生空気の流量を求め、（１００－Ｘ）に相当する新規空気がフィルタファン１３ａに送り込まれる程度にまでオートダンパＤ０の開度を絞る。

【0100】

このように第１削減モードでは、酸雰囲気の全部を再生空気に再生しながら循環利用してダウンフローを形成しているため、所定量のダウンフローを安定して回転カップ部３１に供給しながらダウンフロー形成部１３への新規空気の導入量を大幅に削減することができる。また、共通酸排気配管１Ｂ２ａから酸雰囲気の全部を取り出すことで外部に排気して回収される回収雰囲気の回収量を削減することができる。つまり、気体循環機構１６０による排気装置への回収量の削減と、再生気体導入機構１８０からの再生気体の導入およびオートダンパＤ０による新規空気の導入量の削減とが並行して行われ、ＳＤＧｓの推進に大きく寄与する。

【0101】

ところで、第１削減モードの稼働に伴ってケミカルフィルタ１６３ａの酸除去性能が低下してくる。この酸除去性能の低下は、再生空気に含まれる酸気液成分の濃度上昇を招く。そこで、本実施形態では、給排気制御部１０Ｇが濃度計１６５ａにより計測された酸気液成分の濃度に関する情報を取得して監視している。したがって、当該情報に基づいて再生空気における酸気液成分の濃度が所定の濃度監視値以上となったタイミングで、第１削減モードから通常モードに戻し、通常モードを実行しながらケミカルフィルタ１６３ａの交換を行ってもよい。

【0102】

しかしながら、本実施形態では、酸リーク経路（＝リーク配管１６６ａ＋開閉弁Ｖ２ａ＋逆止弁Ｃａ）を設けているため、上記タイミングで給排気制御部１０Ｇが第１削減モードから第２削減モードに切り替えるように構成してもよい。これによって、ケミカルフィルタ１６３ａの交換時期を延ばすことができ、基板処理装置１の稼働率を高めるとともに、ランニングコストを抑えることが可能となる。以下、図９Ｃを参照しつつ第２削減モードについて説明する。

【0103】

この第１削減モードから第２削減モードに切り替える際には、給排気制御部１０Ｇは開閉弁Ｖ２ａに開指令を与える。すると、図９Ｃに示すように、開閉弁Ｖ２ａが「開」に切り替えられ、酸リーク経路が形成される。このため、再生空気の一部がリーク配管１６６ａにより共通酸排気配管１Ｂ２ａに流れ込み、排気装置に排出されて回収される。一方、上記のように酸リーク経路に沿って排出された分だけフィルタファン１３ａに送り込まれる再生空気の流量は減少する。例えば再生空気が流量Ｙ（＜Ｘ）となると、給排気制御部１０Ｇは圧力計１８２の計測値の変化に基づきフィルタファン１３ａに供給される再生空気の流量減少を確認する。すると、給排気制御部１０Ｇは、その流量減少量に応じてオートダンパＤ０の開度を増大させることで、（１００－Ｙ）に相当する新規空気をフィルタファン１３ａに送り込むように制御する。このように、再生空気のリークによる再生空気の流量減少分だけ新規空気の流量を増大させることで、所定量のダウンフローを安定して回転カップ部３１に供給しながら新規空気の導入量を削減することができる。しかも、再生空気の供給量を減少させることで、ダウンフローに含まれる酸気液成分の濃度を所定の濃度監視値未満に抑えることができ、ケミカルフィルタ１６３ａの交換時期を先に延ばす、つまりケミカルフィルタ１６３ａを長時間使用することができる。また、基板処理装置１の稼働率を高めることができる。

【0104】

図９Ａないし図９Ｃを用いて酸処理時における通常モード、第１削減モードおよび第２削減モードについて説明したが、アルカリ処理時および有機処理時においても、ブロック制御部１Ｂ３が気体循環機構１６０を制御するとともに、給排気制御部１０Ｇが再生気体導入機構１８０および新規気体導入機構１５０制御することで通常モード、第１削減モードおよび第２削減モードを実行可能となっており、上記と同様の作用効果が得られる。つまり、アルカリ処理時における通常モードでは、開閉ダンパＤ１ａの代わりに開閉ダンパＤ１ｂが開成される。また、有機処理時における通常モードでは、開閉ダンパＤ１ａの代わりに開閉ダンパＤ１ｃが開成される。なお、その他については、酸処理時と同一である。

【0105】

また、アルカリ処理時および有機処理時における第１削減モードでは、酸処理時と同様に、ブロック制御部１Ｂ３が気体循環機構１６０の三方弁Ｖ１ａ～Ｖ１ｃおよび開閉弁Ｖ２ａ～Ｖ２ｃを制御するとともに、給排気制御部１０ＧがオートダンパＤ０および開閉ダンパＤ２を制御する（図９Ｂ参照）。これによって、アルカリ雰囲気や有機雰囲気の全部を再生空気に再生しながら循環利用してダウンフローを形成することができる。その結果、所定量のダウンフローを安定して回転カップ部３１に供給しながら新規空気の導入量を大幅に削減することができる。

【0106】

さらに、アルカリ処理時における第２削減モードでは、開閉弁Ｖ２ａの代わりに開閉弁Ｖ２ｂが開成される。有機処理時における第２削減モードでは、開閉弁Ｖ２ａの代わりに開閉弁Ｖ２ｃが開成される。なお、その他については、酸処理時と同一である。これによって、酸処理時における第２削減モードと同様に、再生空気の供給量を減少させるとともに、ケミカルフィルタ１６３ｂ、１６３ｃを長時間使用することができる。

【0107】

上記したように、上記実施形態では、回転カップ部３１を構成する上カップ３３および下カップ３２が本発明の「カップ」の一例に相当している。空気が本発明の「気体」の一例に相当している。また、ブロック制御部１Ｂ３および給排気制御部１０Ｇが協働することで本発明の「制御部」として機能している。

【0108】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、再生空気における酸気液成分、アルカリ気液成分や有機気液成分の濃度が所定の濃度監視値以上となったタイミングで、第１削減モードから第２削減モードに切り替え、第２削減モードを実行している。第２削減モードの継続中においても、再生空気における酸気液成分、アルカリ気液成分や有機気液成分の濃度は上昇していく。そこで、濃度計１６５ａ～１６５ｃの計測値が濃度監視値よりも高い循環限界値に到達したことを給排気制御部１０Ｇが検知したとき、給排気制御部１０Ｇからの指令に応じて表示部１０Ｈにフィルタ交換を促すメッセージを表示するように構成してもよい。また、上記したフィルタ交換メッセージを表示する前に、濃度計１６５ａ～１６５ｃの計測値が濃度監視値に到達して第２削減モードに切り替わった時点で、給排気制御部１０Ｇからの指令に応じて表示部１０Ｈにフィルタ交換の準備を促すメッセージを表示するように構成してもよい。

【0109】

また、上記実際形態では、第１削減モードおよび第２削減モードにおいて共通排気配管１Ｂ２から雰囲気の全部を取り出しているが、当該雰囲気の一部を取り出すように構成してもよい。

【0110】

また、上記実施形態では、酸雰囲気、アルカリ雰囲気および有機雰囲気の３種類が発生する基板処理装置１に本発明を適用しているが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではなく、１種類、２種類あるいは４種類以上の雰囲気が発生する基板処理装置にも適用可能である。

【0111】

また、上記実施形態では、共通供給配管１Ｂ１により空気供給装置から送られてくる新規空気をフィルタファン１３ａに供給しているが、新規空気の供給態様はこれに限定されるものではない。例えば、特許文献１に記載の装置と同様に、基板処理システム１００が設置されたクリーンルーム内の空気を新規空気として用いることができる。つまり、クリーンルーム内の空気を取り込み、オートダンパＤ０を介してフィルタファン１３ａに供給するように構成してもよい。

【0112】

また、上記実施形態では、基板処理システム１００の一部、より具体的には６台の基板処理装置１を有する処理ブロック１Ｂに対して本発明を適用しているが、基板処理装置１の台数は任意である。また、基板処理システム１００全体に対し、本発明を適用してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0113】

この発明は、基板に処理液を供給して当該基板を処理する基板処理装置を装備する基板処理システムにおける給排気技術全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0114】

１，１ａ…基板処理装置
１Ｂ…処理ブロック
１Ｂ１…共通供給配管
１Ｂ２…共通排気配管
１Ｂ２ａ…共通酸排気配管
１Ｂ２ｂ…共通アルカリ排気配管
１Ｂ２ｃ…共通有機排気配管
１Ｂ３…ブロック制御部
５…処理機構
１０Ｇ…給排気制御部
１１…チャンバ
１３…ダウンフロー形成部
３１…回転カップ部
３２…下カップ
３３…上カップ
１００…基板処理システム
１５０…新規気体導入機構
１６０…気体循環機構
１６２ａ～１６２ｃ…循環配管
１６３…ケミカルフィルタユニット
１６５ａ～１６５ｃ…濃度計
１６６ａ～１６６ｃ…リーク配管
１７０…排気配管
１７１…排気機構
１７２…個別排気部
１８０…再生気体導入機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】