CN110364452B - 基板处理方法以及基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供基板处理方法，包括：由基板保持单元保持基板的基板保持工序；一边使上述基板绕通过该基板的中央部的旋转轴线旋转一边向上述基板的主面供给药液的药液供给工序；与上述药液供给工序并行地检测从上述基板排出的药液中所含的异物的异物检测工序；以及基于上述异物检测工序的异物的检测，在上述药液供给工序中将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换至回收配管的流通目的地切换工序。

Description

基板处理方法以及基板处理装置
技术领域
本发明涉及基板处理方法以及基板处理装置。成为处理对象的基板例如包括半导体晶圆、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、有机EL(electroluminescence)显示装置等FPD(FlatPanel Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、以及太阳电池用基板等。
背景技术
美国专利申请公开第2018/025922号公报中公开一种一张一张地处理基板的单张处理式基板处理装置。基板处理装置的处理单元包括水平地保持基板并使基板旋转的旋转卡盘、朝向保持于旋转卡盘的基板的上表面喷出药液的药液喷嘴、以及包围旋转卡盘的筒状的处理杯。在处理杯的内部划分出引导在基板的处理中使用的药液的流通空间。
并且，美国专利申请公开第2018/025922号公报的处理单元构成为回收在基板的处理中使用后的药液，并能够将该回收到的药液再利用于以下的处理。因此，基板处理装置还包括存积向药液喷嘴供给的药液的药液容器、和从流通空间向药液容器引导药液的回收配管。
美国专利申请公开第2018/025922号公报的处理单元还具备在回收配管与用于废弃的排液配管之间切换流通于流通空间的药液的流通目的地的切换阀。
在处理单元中进行的基板处理包括从基板除去颗粒等污染、抗蚀剂等除去对象物质(统称为“污染物质”)的清洗处理、和从基板除去膜的蚀刻处理。因此，有从基板排出的药液中含有上述污染物质、膜等异物的担忧。需要抑制或者防止含有异物的药液的回收。
另一方面，从药液的省液化、考虑环境等观点看，期望将药液的排液(废弃)限制为最小限度。因此，若从基板排出的药液不含异物，则期望回收该药液并再利用。
因此，也考虑如下情况：在从基板排出的药液含有异物的期间内，排出从基板排出的药液，若之后成为不含异物的期间，则回收从基板排出的药液。在该情况下，需要在适当的时机将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换至回收。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供能够在适当的时机将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换至回收的基板处理方法以及基板处理装置。
本发明提供一种基板处理方法，包括：由基板保持单元保持基板的基板保持工序；一边使上述基板绕通过该基板的中央部的旋转轴线旋转一边向上述基板的主面供给药液的药液供给工序；与上述药液供给工序并行地检测从上述基板排出的药液中所含的异物的异物检测工序；以及基于上述异物检测工序的异物的检测，在上述药液供给工序中将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管的流通目的地切换工序。
当从药液供给工序的开始起经过一段时间后，从基板排出的药液中含有大量异物。随着从药液供给工序的开始起经过时间，基板中的药液处理进行，从基板排出的药液所含有的异物的量减少。而且，当从药液供给工序的开始起经过预定时间，从基板排出的药液不含异物。
在该说明书中，“药液不含异物”意思是包括药液完全不含异物、药液基本不含异物、或者药液所含有的异物的量较少的情况。
根据该方法，与药液供给工序并行地检测从基板排出的药液中所含的异物。基于该异物的检测，在药液供给工序中，将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够根据该药液中所含的异物的程度来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。故而，能够在适当的时机将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。
在本发明的一个实施方式中，上述流通目的地切换工序包括将配置于能够捕获从上述基板排出的药液的可捕获位置的挡板从筒状的第一挡板切换为筒状的第二挡板的挡板切换工序，上述第一挡板捕获该药液并引导至与上述排液配管连通的第一流通空间，上述第二挡板与上述第一挡板相独立地设置，捕获该药液并引导至与上述回收配管连通的第二流通空间。
根据该方法，通过将配置于能够捕获药液的位置的挡板从第一挡板切换为第二挡板，能够将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够容易地进行从基板排出的药液的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
并且，通过使配置于能够捕获药液的位置的挡板不同，来切换从基板排出的药液的流通目的地。因此，与共用配置于能够捕获药液的位置的挡板、并且通过夹装于排液配管的阀和夹装于与排液配管分支连接的回收配管的阀的开闭来切换流通目的地的情况比较，能够更有效地防止异物经由挡板转移至不含异物的药液的情况。
在本发明的一个实施方式中，上述异物检测工序包括：与上述药液供给工序并行地拍摄从上述基板排出的药液的拍摄工序；以及基于上述拍摄工序拍摄到的图像中所包含的药液的颜色来检测从上述基板排出的药液所含有的异物的工序。
有时药液的颜色根据药液所含有的异物的量等而变化。在该情况下，当观察从基板排出的药液的颜色的变化时，可知该药液中所含的异物的程度。
根据该方法，与药液的供给并行地拍摄从基板排出的药液。而且，基于该拍摄图像中所包含的药液的颜色，来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。由此能够以比较简单的方法来实现与从基板排出的药液所含有的异物的程度对应的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
在本发明的一个实施方式中，上述拍摄工序包括拍摄由筒状的第一挡板的内壁捕获到的药液的工序，上述第一挡板用于捕获从上述基板排出的药液。
根据该方法，与药液的供给并行地拍摄由第一挡板的内壁捕获到的药液。该拍摄对象包括第一挡板的内壁和药液。在第一挡板的内壁的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液中所含的异物的含有程度。
上述第一挡板的上述内壁也可以呈现亮度较高的颜色。在该情况下，拍摄图像中的背景色的亮度较高，从而能够进一步良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的程度。“亮度较高的颜色”包括白色。白色包括象牙色、奶油色、灰白色、本白色、浅灰色、蛋奶色、米色等。
在本发明的一个实施方式中，上述拍摄工序包括拍摄存在于上述基板的主面的药液的工序。
根据该方法，与药液的供给并行地拍摄存在于基板的主面的药液。该拍摄对象包括基板的主面和药液。在基板的主面的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液中所含的异物的含有程度。
在本发明的一个实施方式中，上述拍摄工序包括对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于上述排液配管的药液中所含的异物进行拍摄的工序，其中，上述第一流通空间设于包围上述基板保持单元的周围的处理杯的内部，作为供从上述基板排出的药液流通的流通空间，并与上述排液配管连通。
根据该方法，与药液的供给并行地对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于排液配管的药液进行拍摄。该拍摄对象包括第一流通空间以及/或者排液配管。在第一流通空间的内壁的颜色以及/或者排液配管的管壁的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的含有程度。
在本发明的其它实施方式中，上述异物检测工序还包括测量从上述基板排出的药液中所含的异物的浓度的异物浓度测量工序。
当测量从基板排出的药液中所含有的异物的浓度时，可知该药液所含有的异物的程度。
根据该方法，与药液的供给并行地测量从基板排出的药液的浓度。而且，基于该测量浓度来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。由此能够高精度地实现与从基板排出的药液所含有的异物的程度对应的排液以及回收的切换。
在本发明的其它实施方式中，上述异物浓度测量工序包括对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于上述排液配管的药液中所含的异物的浓度进行测量的工序，其中，上述第一流通空间设于包围上述基板保持单元的周围的处理杯的内部，作为供从上述基板排出的药液流通的流通空间，并与上述排液配管连通。
根据该方法，与药液的供给并行地对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于排液配管的药液的浓度进行测量。由此能够良好地识别从基板排出的药液中所含的异物的含有程度。
也可以在上述基板的上述主面形成有抗蚀剂。而且，在上述药液供给工序中供给至上述基板的上述主面的药液也可以含有SPM。
根据该方法，与药液供给工序并行地检测从基板排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物。基于该抗蚀剂残留物的检测，在药液供给工序中将从基板排出的SPM的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够根据该SPM所含有的抗蚀剂残留物的程度来将从基板排出的SPM的流通目的地从排液切换为回收。故而，能够在适当的时机将从基板排出的SPM的流通目的地从排液切换为回收。
本发明提供一种基板处理装置，包括：基板保持单元，其保持基板；旋转单元，其用于使保持于上述基板保持单元的基板绕通过该基板的中央部的旋转轴线旋转；药液供给单元，其用于向保持于上述基板保持单元的基板供给药液；异物检测单元，其用于检测从上述基板排出的药液中所含的异物；流通目的地切换单元，其用于在排液配管与回收配管之间切换从保持于上述基板保持单元的基板排出的药液的流通目的地；以及控制装置，其控制上述旋转单元、上述药液供给单元、上述异物检测单元及上述流通目的地切换单元，上述控制装置执行如下工序：一边使上述基板绕上述旋转轴线旋转一边由上述药液供给单元向上述基板的主面供给药液的药液供给工序；与上述药液供给工序并行地由上述异物检测单元检测从上述基板排出的药液中所含的异物的异物检测工序；以及基于上述异物检测工序的异物的检测，在上述药液供给工序中由上述流通目的地切换单元将从基板排出的药液的流通目的地从上述排液配管切换为上述回收配管的流通目的地切换工序。
当从药液供给工序的开始起经过一段时间后，从基板排出的药液含有大量异物。随着从药液供给工序的开始起经过时间，基板中的药液处理进行，从基板排出的药液所含有的异物的量减少。而且，当从药液供给工序的开始起经过预定时间，从基板排出的药液不含异物。“药液不含异物”意思是包括药液完全不含异物、药液基本不含异物、或者药液所含有的异物的量较少的情况。
根据该结构，与药液供给工序并行地检测从基板排出的药液所含有的异物。基于该异物的检测，在药液供给工序中，将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够根据该药液所含有的异物的程度来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。故而，能够在适当的时机将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。
在本发明的一个实施方式中，上述基板处理装置还包括处理杯，该处理杯具有：筒状的第一挡板，其捕获从保持于上述基板保持单元的基板排出的药液，并引导至与上述排液配管连通的第一流通空间；以及筒状的第二挡板，其与上述第一挡板相独立地设置，捕获从保持于上述基板保持单元的基板排出的药液，并引导至与上述回收配管连通的第二流通空间。而且，上述流通目的地切换单元包括用于使上述第一挡板和上述第二挡板分别升降的挡板升降单元。并且，在上述流通目的地切换工序中，上述控制装置执行如下挡板切换工序：由上述挡板升降单元在上述第一挡板与上述第二挡板之间切换配置于能够捕获从上述基板排出的药液的可捕获位置的挡板。
根据该结构，通过将配置于能够捕获药液的位置的挡板从第一挡板切换为第二挡板，能够将从基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够容易地进行从基板排出的药液的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
并且，通过使配置于能够捕获药液的位置的挡板不同，来切换从基板排出的药液的流通目的地。因此，与共用配置于能够捕获药液的位置的挡板、并且通过夹装于排液配管的阀和夹装于与排液配管分支连接的回收配管的阀的开闭来切换流通目的地的情况比较，能够更有效地防止异物经由挡板转移至不含异物的药液的情况。
在本发明的一个实施方式中，上述异物检测单元包括拍摄从上述基板排出的药液的拍摄单元。而且，在上述异物检测工序中，上述控制装置执行如下工序：与上述药液供给工序并行地由上述拍摄单元拍摄从上述基板排出的药液的拍摄工序；以及基于上述拍摄工序拍摄到的图像中所包含的药液的颜色来检测从上述基板排出的药液中所含有的异物的工序。
有时药液的颜色根据药液所含有的异物的量等而变化。在该情况下，当观察从基板排出的药液的颜色的变化时，可知该药液所含有的异物的程度。根据该结构，与药液的供给并行地拍摄从基板排出的药液。而且，基于该拍摄图像中所包含的药液的颜色，来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。由此能够以比较简单的方法来实现与从基板排出的药液所含有的异物的程度对应的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
在本发明的一个实施方式中，上述基板处理装置还包括处理杯，该处理杯包围上述基板保持单元的周围，并具有用于由内壁捕获从上述基板排出的药液的筒状的第一挡板。而且，在上述拍摄工序中，上述控制装置执行拍摄由上述第一挡板的上述内壁捕获到的药液的工序。
根据该结构，与药液的供给并行地拍摄由第一挡板的内壁捕获到的药液。该拍摄对象包括第一挡板的内壁和药液。在第一挡板的内壁的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的含有程度。
上述第一挡板的上述内壁也可以呈现亮度较高的颜色。在该情况下，拍摄图像中的背景色的亮度较高，从而能够进一步良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的程度。“亮度较高的颜色”包括白色。白色包括象牙色、奶油色、灰白色、本白色、浅灰色、蛋奶色、米色等。
在本发明的一个实施方式中，在上述拍摄工序中，上述控制装置执行拍摄存在于上述基板的主面的药液的工序。
根据该结构，与药液的供给并行地拍摄存在于基板的主面的药液。该拍摄对象包括基板的主面和药液。在基板的主面的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的含有程度。
本发明的一个实施方式中，上述基板处理装置还包括处理杯，该处理杯具有第一流通空间且包围上述基板保持单元的周围，该第一流通空间作为供从上述基板排出的药液流通的流通空间并与上述排液配管连通。而且，在上述拍摄工序中，上述控制装置执行对流通于上述第一流通空间的药液以及/或者流通于上述排液配管的药液进行拍摄的工序。
根据该结构，与药液的供给并行地对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于排液配管的药液进行拍摄。该拍摄对象包括第一流通空间以及/或者排液配管。在第一流通空间的内壁的颜色以及/或者排液配管的管壁的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，拍摄图像中的背景色是该“含有异物的状态下的药液的颜色”，从而能够良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的含有程度。
在本发明的其它实施方式中，上述异物检测单元包括浓度计，该浓度计用于测量从上述基板排出的药液中所含的异物的浓度。而且，在上述异物检测工序中，上述控制装置还执行由上述浓度计测量从上述基板排出的药液中所含的异物的浓度的异物浓度测量工序。
当测量从基板排出的药液所含有的异物的浓度时，可知该药液所含有的异物的程度。
根据该结构，与药液的供给并行地测量从基板排出的药液的浓度。而且，基于该测量浓度来将从基板排出的药液的流通目的地从排液切换为回收。由此能够高精度地实现与从基板排出的药液所含有的异物的程度对应的排液以及回收的切换。
在本发明的其它实施方式中，还包括处理杯，该处理杯具有第一流通空间且包围上述基板保持单元的周围，该第一流通空间作为供从上述基板排出的药液流通的流通空间并与上述排液配管连通。而且，在上述异物浓度测量工序中，上述控制装置执行对流通于上述第一流通空间的药液以及/或者流通于上述排液配管的药液中所含的异物的浓度进行测量的工序。
根据该结构，与药液的供给并行地对流通于第一流通空间的药液以及/或者流通于排液配管的药液的浓度进行测量。由此，能够良好地识别从基板排出的药液所含有的异物的含有程度。
也可以在上述基板的上述主面形成有抗蚀剂。并且，在上述药液供给工序中供给至上述基板的上述主面的药液也可以含有SPM。
在药液供给工序中，形成于基板的抗蚀剂被SPM除去。在药液供给工序开始后，从基板排出的SPM含有大量抗蚀剂。
根据该结构，与药液供给工序并行地检测从基板排出的SPM所含有的抗蚀剂残留物。基于该抗蚀剂残留物的检测，在药液供给工序中，将从基板排出的SPM的流通目的地从排液配管切换为回收配管。由此能够根据该SPM所含有的抗蚀剂残留物的程度来将从基板排出的SPM的流通目的地从排液切换为回收。故而，能够在适当的时机将从基板排出的SPM的流通目的地从排液切换为回收。
通过以下参照附图记载的实施方式的说明，本发明的上述或者其它目的、特征以及效果会变得更加清楚。
附图说明
图1是用于说明本发明的第一个实施方式的基板处理装置的内部布局的图解俯视图。
图2是用于说明上述基板处理装置所具备的处理单元的结构例的图解剖视图。
图3是用于说明上述基板处理装置的主要部分的电结构的框图。
图4是用于说明上述处理单元的基板处理例的流程图。
图5是用于说明SPM工序中的挡板的升降时机的时序图。
图6A～图6B是用于说明SPM工序的图解图。
图6C是用于说明干燥工序的图解图。
图7是用于说明SPM工序中的处理的进行与从基板排出的SPM的颜色的关系的图。
图8是用于说明SPM工序中的挡板切换时机的流程图。
图9是用于说明第一变形例的图。
图10是用于说明第二变形例的图。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的基板处理装置的主要部分的电结构的框图。
图12是用于说明本发明的第二实施方式的SPM工序中的挡板切换时机的流程图。
具体实施方式
图1是用于说明本发明的一个实施方式的基板处理装置1的内部布局的图解俯视图。基板处理装置1是一张一张地处理半导体晶圆等圆板状的基板W的单张处理式装置。
基板处理装置1包括：对收纳基板W的多个基板收纳器C进行保持的多个装载端口LP、利用药液等处理液来处理从多个装载端口LP搬运来的基板W的多个(例如12台)处理单元2、从多个装载端口LP向多个处理单元2搬运基板W的搬运机器人、以及控制基板处理装置1的控制装置3。搬运机器人包括在装载端口LP与处理单元2之间的路径上搬运基板W的分度器机器人IR、和在分度器机器人IR与处理单元2之间的路径上搬运基板W的基板搬运机器人CR。
基板处理装置1包括收纳阀等的多个流体箱4、和对存积硫酸的硫酸容器27(参照图2)等进行收纳的存积箱6。处理单元2和流体箱4配置于基板处理装置1的框架5内，并由基板处理装置1的框架5覆盖。在图1的例子中，存积箱6配置于基板处理装置1的框架5外，但也可以收纳于框架5内。存积箱6可以是与多个流体箱4对应的1个箱，也可以是与流体箱4一对一对应地设置的多个箱。
12台处理单元2形成有在俯视时配置为包围基板搬运机器人CR的4个塔。各塔包括上下层叠的3台处理单元2。4台存积箱6与4个塔分别对应。同样，4台流体箱4与4个塔分别对应。存积在各存积箱6内的硫酸容器27内的硫酸经由与该存积箱6对应的流体箱4向与该存积箱6对应的3台处理单元2供给。
图2是用于说明处理单元2的结构例的图解剖视图。
处理单元2包括：具有内部空间的箱形的腔室7；在腔室7内以水平的姿势保持一张基板W、并使基板W绕通过基板W的中心的铅垂的旋转轴线A1旋转的旋转卡盘(基板保持单元)8；用于向保持于旋转卡盘8的基板W的上表面供给药液的作为一个例子的SPM(硫酸过氧化氢水混合液(sulfuric acid/hydrogen peroxide mixture)；用于供给含有H2SO4(硫酸)和H2O2(过氧化氢水)的混合液)的SPM供给单元(药液供给单元)9；检测从基板W排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物的异物检测单元150；用于向保持于旋转卡盘8的基板W的上表面供给冲洗液的冲洗液供给单元10；以及包围旋转卡盘8的筒状的处理杯11。
腔室7包括：箱状的隔壁12；作为从隔壁12的上部向隔壁12内(相当于腔室7内)输送清洁空气的送风单元的FFU(风机过滤单元)14；以及从隔壁12的下部排出腔室7内的气体的排气装置(未图示)。
如图2所示，FFU14配置于隔壁12的上方，并安装于隔壁12的顶棚。FFU14从隔壁12的顶棚向腔室7内输送清洁空气。排气装置(未图示)经由连接于处理杯11内的排气管13而与处理杯11的底部连接，从处理杯11的底部对处理杯11的内部进行抽吸。利用FFU14和排气装置(未图示)，在腔室7内形成下流(下降流)。
作为旋转卡盘8，采用在水平方向上夹住基板W并水平地保持基板W的夹持式的卡盘。具体地，旋转卡盘8包括：旋转马达(旋转单元)M；与该旋转马达M的驱动轴成为一体的旋转轴15；以及大致水平地安装于旋转轴15的上端的圆板状的旋转基座16。
旋转基座16包括具有比基板W的外径大的外径且呈水平的圆形的上表面16a。在上表面16a的周缘部配置有多个(3个以上。例如6个)夹持部件17。多个夹持部件17在与基板W的外周形状对应的圆周上空开适当的间隔例如等间隔地配置于旋转基座16的上表面周缘部。
SPM供给单元9包括：SPM喷嘴18；在前端部安装有SPM喷嘴18的喷嘴臂19；以及通过使喷嘴臂19移动来使SPM喷嘴18移动的喷嘴移动单元20。
SPM喷嘴18例如是以连续流的状态喷出SPM的直线型喷嘴。SPM喷嘴18例如以在与基板W的上表面垂直的方向上喷出处理液的垂直姿势安装于喷嘴臂19。喷嘴臂19沿水平方向延伸。
喷嘴移动单元20通过使喷嘴臂19绕摆动轴线水平移动来使SPM喷嘴18水平地移动。喷嘴移动单元20使SPM喷嘴18水平地在处理位置与退避位置之间移动，其中，处理位置是从SPM喷嘴18喷出的SPM着落于基板W的上表面的位置，退避位置，是在俯视时SPM喷嘴18设定于旋转卡盘8的周围的位置。在该实施方式中，处理位置例如是从SPM喷嘴18喷出的SPM着落于基板W的上表面中央部的中央位置。
SPM供给单元9还包括向SPM喷嘴18供给H2SO4的硫酸供给单元21、和向SPM喷嘴18供给H2O2的过氧化氢水供给单元22。
硫酸供给单元21包括：一端与SPM喷嘴18连接的硫酸配管23；用于开闭硫酸配管23的硫酸阀24；调整硫酸配管23的开度来调整流通于硫酸配管23的H2SO4的流量的硫酸流量调整阀25；以及与硫酸配管23的另一端连接的硫酸供给部26。硫酸阀24和硫酸流量调整阀25收纳在流体箱4内。硫酸供给部26收纳在存积箱6内。
硫酸流量调整阀25包括：在内部设有阀座的阀主体；开闭阀座的阀芯；以及使阀芯在打开位置与关闭位置之间移动的促动器。其它流量调整阀也相同。
硫酸供给部26包括：存积应被供给至硫酸配管23的H2SO4的硫酸容器27；向硫酸容器27补充H2SO4的新液的硫酸补充配管28；回收容器29；用于向硫酸容器27输送存积于回收容器29的H2SO4的送液配管30；使回收容器29内的H2SO4向送液配管30移动的第一送液装置31；连接硫酸容器27和硫酸配管23的硫酸供给配管32；加热流通于硫酸供给配管32的硫酸来进行温度调节的温度调节器33；以及使硫酸容器27内的H2SO4向硫酸供给配管32移动的第二送液装置34。温度调节器33可以浸渍在硫酸容器27的H2SO4内，也可以如图2所示地夹装于硫酸供给配管32的中途部。并且，硫酸供给部26也可以还具备过滤流通于硫酸供给配管32的硫酸的过滤器、以及/或者测量流通于硫酸供给配管32的硫酸的温度的温度计。此外，在该实施方式中，硫酸供给部26具有2个容器，但也可以省略回收容器29的结构，采用将从处理杯11回收到的硫酸直接供给至硫酸容器27的结构。第一送液装置31和第二送液装置34例如是泵。泵吸取硫酸容器27内的H2SO4，并喷出该吸取到的H2SO4。
过氧化氢水供给单元22包括：与SPM喷嘴18连接的过氧化氢水配管35；用于开闭过氧化氢水配管35的过氧化氢水阀36；以及调整过氧化氢水阀36的开度来调整流通于过氧化氢水阀36的H2O2的流量的过氧化氢水流量调整阀37。过氧化氢水阀36和过氧化氢水流量调整阀37收纳在流体箱4内。从收纳在存积箱6内的过氧化氢水供给源向过氧化氢水配管35供给未温度调节的常温(约23℃)左右的H2O2。
若硫酸阀24和过氧化氢水阀36打开，则向SPM喷嘴18的外壳(未图示)内供给来自硫酸配管23的H2SO4和来自过氧化氢水配管35的H2O2，并在外壳内十分地混合(搅拌)。通过该混合，H2SO4与H2O2均匀地混合，并因H2SO4与H2O2的反应而生成H2SO4和H2O2的混合液(SPM)。SPM包括氧化能力较强的过氧单硫酸(Peroxomonosulfuric acid；H2SO5)，并且升温直至温度比混合前的H2SO4和H2O2的温度高(100℃以上。例如160～220℃)。所生成的高温的SPM从开口设置于SPM喷嘴18的外壳的前端(例如下端)的喷出口喷出。
通过利用硫酸流量调整阀25和过氧化氢水流量调整阀37来调整硫酸配管23和过氧化氢水配管35的开度，能够在预定范围内调整从SPM喷嘴18排出的SPM的H2SO4浓度。从SPM喷嘴18排出的SPM的H2SO4浓度(混合比)是流量比，在H2SO4：H2O2＝20：1(富含硫酸的高浓度状态)～2：1(富含过氧化氢水的低浓度状态)的范围内、更优选为在H2SO4：H2O2＝10：1～5：1的范围内进行调整。
硫酸供给部26将从处理杯11回收到的SPM再利用为H2SO4。向回收容器29供给从处理杯11回收到的SPM，并积存在回收容器29内。随时间经过，SPM所含有的H2O2分解，积存在回收容器29内的SPM变化成硫酸。但是，由于从SPM变化的硫酸含有大量水，所以需要调整浓度。在硫酸供给部26中，向硫酸容器27输送回收容器29内的H2SO4，并在硫酸容器27中进行浓度调整。由此将SPM再利用为H2SO4。
冲洗液供给单元10包括冲洗液喷嘴47。冲洗液喷嘴47例如是以连续流的状态喷出液体的直线型喷嘴，其喷出口朝向基板W的上表面中央部地固定配置于旋转卡盘8的上方。供给来自冲洗液供给源的冲洗液的冲洗液配管48与冲洗液喷嘴47连接。在冲洗液配管48的中途部，夹装有用于切换来自冲洗液喷嘴47的冲洗液的供给/供给停止的冲洗液阀49。若冲洗液阀49打开，则从冲洗液配管48向冲洗液喷嘴47供给的冲洗液从设定于冲洗液喷嘴47的下端的喷出口喷出。并且，若冲洗液阀49关闭，则停止从冲洗液配管48向冲洗液喷嘴47供给冲洗液。冲洗液例如是脱离子水(DIW)，但并不限定于DIW，也可以是碳酸水、电解离子水、氢水、臭氧水、氨水以及稀释浓度(例如为10ppm～100ppm左右)的盐酸水中任一种。并且，冲洗液可以在常温下使用，也可以加热而作为温水来使用。
并且，冲洗液供给单元10也可以具备通过使冲洗液喷嘴47移动来在基板W的面内扫描冲洗液相对于基板W的上表面的着落位置的冲洗液喷嘴移动装置。
处理杯11配置为比保持于旋转卡盘8的基板W靠外侧(从旋转轴线A1远离的方向)。处理杯11例如使用绝缘材料来形成。处理杯11包围旋转基座16的侧方。在旋转卡盘8使基板W旋转的状态下，若向基板W供给处理液，则供给至基板W的处理液在基板W的周围被抖落。当向基板W供给处理液时，朝上打开的处理杯11的上端部11a配置为比旋转基座16靠上方。因此，排出至基板W的周围的药液、水等处理液由处理杯11承接。而且，处理杯11所承接到的处理液被送至回收容器29或者未图示的排液装置。
处理杯11包括：圆筒部件40；以双重地包围旋转卡盘8的方式固定配置于圆筒部件40的内侧的多个杯(第一41、第二杯42)、用于承接飞散至基板W的周围的处理液(药液或者冲洗液)的多个挡板(防护装置)(第一挡板43、第二挡板44及第三挡板45)；以及使各个挡板独立地升降的挡板升降单元(流通目的地切换单元)46。挡板升降单元46例如是包括滚珠丝杠机构的结构。
处理杯11能够折叠，挡板升降单元46通过使3个挡板中的至少1个升降来进行处理杯11的展开以及折叠。
第一杯41呈圆环状，在旋转卡盘8与圆筒部件40之间包围旋转卡盘8的周围。第一杯41具有相对于基板W的旋转轴线A1大致旋转对称的形状。第一杯41划分出截面呈U字状、用于集中在基板W的处理中使用后的处理液并排液的第一槽50。在第一槽50的底部的最低部位开口设置有排液口51，并且第一排液配管52与排液口51连接。导入至第一排液配管52的处理液被送至排液装置(未图示。也可以是排液装置)，并由该装置处理。
第二杯42呈圆环状，包围第一杯41的周围。第二杯42具有相对于基板W的旋转轴线A1大致旋转对称的形状。第二杯42划分出截面呈U字状、用于集中在基板W的处理中使用后的处理液并回收的第二槽53。在第二槽53的底部的最低部位开口设置有排液/回收口54，共用配管55与排液/回收口54连接。回收配管56以及第二排液配管57分别与共用配管55分支连接。回收配管56的另一端与硫酸供给部26的回收容器29连接。在回收配管56夹装有回收阀58，并在第二排液配管57夹装有排液阀59。通过关闭排液阀59并打开回收阀58，来将流通于共用配管55的液体引导至回收配管56。并且，通过关闭回收阀58并打开排液阀59，来将流通于共用配管55的液体引导至第二排液配管57。即，回收阀58和排液阀59作为在回收配管56与第二排液配管57之间切换流通于共用配管55的液体的流通目的地的切换单元发挥功能。第二排液配管57是为了在清洗第二挡板44的内壁44a、第二杯42以及共用配管55时排掉其清洗液而专用的。
最靠内侧的第一挡板43包围旋转卡盘8的周围，并具有相对于基板W基于旋转卡盘8的旋转轴线A1大致旋转对称的形状。第一挡板43包括：包围旋转卡盘8的周围的圆筒状的下端部63；从下端部63的上端向外侧(远离基板W的旋转轴线A1的方向)延伸的筒状部64；从筒状部64的上表面外周部向铅垂上方延伸的圆筒状的中段部65；以及从中段部65的上端朝向内侧(接近基板W的旋转轴线A1的方向)地向斜上方延伸的圆环状的上端部66。下端部63位于第一槽50上，在第一挡板43与第一杯41最接近的状态下收纳在第一槽50的内部。上端部66的内周端在俯视时呈直径比保持于旋转卡盘8的基板W的直径大的圆形。并且，上端部66可以如图2所示地其截面形状呈直线状，并且例如也可以描绘平滑的圆弧地延伸。
第一挡板43例如使用耐药性的树脂材料(例如PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PCTFE(聚三氟氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂)来形成。第一挡板43的包括内壁43a在内的整个区域呈现白色。白色包括象牙色、奶油色、灰白色、本白色、浅灰色、蛋奶色、米色等。
从内侧数第二个第二挡板44在第一挡板43的外侧包围旋转卡盘8的周围，并具有相对于基板W基于旋转卡盘8的旋转轴线A1大致旋转对称的形状。第二挡板44具有与第一挡板43同轴的圆筒部67、和从圆筒部67的上端向中心侧(接近基板W的旋转轴线A1的方向)地向斜上方延伸的上端部68。上端部68的内周端在俯视时呈直径比保持于旋转卡盘8的基板W的直径大的圆形。此外，上端部68可以如图2所示地其截面形状呈直线状，并且例如也可以描绘平滑的圆弧地延伸。上端部68的前端划分出处理杯11的上端部11a的开口。
圆筒部67位于第二槽53上。并且，上端部68设为在上下方向上与第一挡板43的上端部66重叠，并且形成为在第一挡板43与第二挡板44最接近的状态下相对于上端部66保持微小的缝隙地与上端部66接近。
第二挡板44例如使用耐药性的树脂材料(例如PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PCTFE(聚三氟氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂)来形成。第二挡板44的包括内壁44a在内的整个区域呈现白色。白色包括象牙色、奶油色、灰白色、本白色、浅灰色、蛋奶色、米色等。
最靠外侧的第三挡板45在第二挡板44的外侧包围旋转卡盘8的周围，并具有相对于基板W基于旋转卡盘8的旋转轴线A1大致旋转对称的形状。第三挡板45具有与第二挡板44同轴的圆筒部70、和从圆筒部70的上端向中心侧(接近基板W的旋转轴线A1的方向)地向斜上方延伸的上端部71。上端部71的内周端在俯视时呈直径比保持于旋转卡盘8的基板W的直径大的圆形。此外，上端部71可以如图2所示地其截面形状呈直线状，并且例如也可以描绘平滑的圆弧地延伸。
第三挡板45例如使用耐药性的树脂材料(例如，PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PCTFE(聚三氟氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂)来形成。第三挡板45的包括内壁在内的整个区域呈现白色。白色包括象牙色、奶油色、灰白色、本白色、浅灰色、蛋奶色、米色等。
在该实施方式中，由第一杯41的第一槽50、第一挡板43的内壁43a以及旋转卡盘8的外壳的外周划分出引导在基板W的处理中使用后的药液的第一流通空间(换言之，排液空间)101。
并且，由第二杯42的第二槽53、第一挡板43的外壁43b以及第二挡板44的内壁44a划分出引导在基板W的处理中使用后的药液的第二流通空间(换言之，回收空间)102。第一流通空间101与第二流通空间102相互隔离。
挡板升降单元46使各挡板43～45在挡板的上端部位于比基板W靠上方的上位置、与挡板的上端部位于比基板W靠下方的下位置之间升降。挡板升降单元46能够在上位置与下位置之间的任意位置保持各挡板43～45。向基板W供给处理液、基板W的干燥在任一个挡板43～45与基板W的周端面对置的状态(配置于能够捕获位置的状态)下进行。
在使最靠内侧的第一挡板43与基板W的周端面对置的处理杯11的第一挡板对置状态(参照图6A)下，第一挡板43～第三挡板45全部配置于上位置。在使从内侧数第二个第二挡板44与基板W的周端面对置的处理杯11的第二挡板对置状态(参照图6B)下，第二挡板44和第三挡板45配置于上位置，并且第一挡板43配置于下位置。在使最靠外侧的第三挡板45与基板W的周端面对置的处理杯11的第三挡板对置状态(参照图6C)下，第三挡板45配置于上位置，并且第一挡板43和第二挡板44配置于下位置。在使所有的挡板从基板W的周端面退避的退避状态(参照图2)下，第一挡板43～第三挡板45全部配置于下位置。
异物检测单元150包括拍摄从基板W排出的SPM的拍摄单元152。异物检测单元150基于由拍摄单元152拍摄到的图像中所包含的药液的颜色来检测从基板W排出的SPM所含有的抗蚀剂残留物。异物检测单元150除包括拍摄单元152之外，还包括控制装置3的后述的图像处理部3B和拍摄控制部3C。
拍摄单元152包括照相机153和光源(未图示)。照相机153包括：透镜；将由该透镜成像的光学图像变换成电信号的拍摄元件；以及基于变换的电信号来生成图像信号并发送至控制装置3的图像处理部3B(参照图3)的拍摄电路。拍摄元件包括CCD影像传感器、CMOS影像传感器等。照相机153可以是能够在1秒内以几千～几万张的速度进行拍摄的高速照相机，也可以是能够在1秒内以10张～100张左右的速度进行拍摄的普通照相机。拍摄图像不限定于静止图像，也可以是动态图像。照相机153配置于能够拍摄位于上位置的第一挡板43的内壁43a(更具体为第一挡板43的筒状部64的内壁43a)的位置(一并参照图6A)。
光源对位于上位置的第一挡板43的内壁43a(更具体为第一挡板43的筒状部64的内壁)进行照明。光源例如是白色光的光源。
图3是用于说明基板处理装置1的主要部分的电结构的框图。
控制装置3例如使用微型计算机来构成。控制装置3具有CPU等运算单元、固定存储设备、硬盘驱动器等的存储单元、以及输入输出单元。存储单元包括记录有运算单元所执行的计算机程序的计算机可读取的记录介质。以使控制装置3执行后述的抗蚀剂除去处理的方式在记录介质设置有步骤组群。
控制装置3根据预先决定的程序，控制旋转马达M、喷嘴移动单元20、挡板升降单元46、第一送液装置31及第二送液装置34、温度调节器33等的动作。并且，控制装置3根据预先决定的程序，控制硫酸阀24、过氧化氢水阀36、冲洗液阀49等的开闭动作。并且，控制装置3根据预先决定的程序，控制硫酸流量调整阀25、过氧化氢水流量调整阀37的开度。
控制装置3包括图像处理部3B和拍摄控制部3C。上述功能处理部例如通过执行预定的程序处理来在软件方面实现。照相机153与控制装置3连接。拍摄控制部3C控制照相机153的拍摄动作。将来自照相机153的图像信号输入至图像处理部3B。图像处理部3B基于该图像信号来进行图像处理。具体地，图像处理部3B自拍摄图像中提取与从基板W排出的SPM对应的部分，并调查该部分的像素的颜色。
图4是用于说明处理单元2的基板处理例的流程图。参照图1～图4对基板处理例进行说明。
该基板处理例是从基板W的上表面(主面)除去抗蚀剂的抗蚀剂除去处理。抗蚀剂以树脂(聚合物)、感光剂、添加剂、溶剂为主要成分。当由处理单元2对基板W实施基板处理例时，向腔室7的内部搬入以高剂量注入离子的离子注入处理后的基板W(图4的S1)。基板W是未经过用于灰化抗蚀剂的处理的基板。
在喷嘴等全部从旋转卡盘8的上方退避的状态下，控制装置3通过使保持有基板W的基板搬运机器人CR(参照图1)的机械手进入腔室7的内部，来将基板W以其表面(设备形成面)朝向上方的状态递交至旋转卡盘8，并将基板W保持于旋转卡盘8(基板保持工序)。
控制装置3通过旋转马达M来开始基板W的旋转(图4的S2。基板旋转工序)。使基板W的旋转速度上升至预先决定的液体处理速度(为300～1500rpm的范围，例如为500rpm)，并维持为该液体处理速度。
若基板W的旋转速度达到液体处理速度，则控制装置3执行SPM工序(药液供给工序)S3。
具体地，控制装置3控制喷嘴移动单元20，使SPM喷嘴18从退避位置移动至处理位置。并且，控制装置3同时打开硫酸阀24和过氧化氢水阀36。由此经由硫酸配管23向SPM喷嘴18供给H2SO4，并且经由过氧化氢水配管35向SPM喷嘴18供给H2O2。H2SO4与H2O2在SPM喷嘴18的内部混合，从而生成高温(例如160～220℃)的SPM。该SPM从SPM喷嘴18的喷出口喷出，并着落于基板W的上表面中央部。在该实施方式中，在SPM工序S3的整个期间内，SPM的浓度保持恒定。
从SPM喷嘴18喷出的SPM在着落于基板W的上表面后，因离心力而沿基板W的上表面向外侧流动。因此，向基板W的上表面整个区域供给SPM，从而在基板W上形成覆盖基板W的上表面整个区域的SPM的液膜。由此抗蚀剂与SPM进行化学反应，由SPM从基板W除去基板W上的抗蚀剂。移动至基板W的周缘部的SPM从基板W的周缘部朝向基板W的侧方飞散。
并且，在SPM工序S3中，控制装置3也可以控制喷嘴移动单元20，使SPM喷嘴18在对置于基板W的上表面的周缘部的周缘位置、与对置于基板W的上表面的中央部的中央位置之间移动。在该情况下，在扫描基板W的上表面的整个区域内扫描基板W的上表面的SPM的着落位置。由此能够均匀地处理基板W的上表面整个区域。
若从SPM的喷出开始起经过预先决定的期间，则控制装置3关闭硫酸阀24和过氧化氢水阀36，停止从SPM喷嘴18喷出SPM。由此结束SPM工序S3。之后，控制装置3控制喷嘴移动单元20(参照图2)，使SPM喷嘴18返回至退避位置。
接下来，进行向基板W供给冲洗液的冲洗工序(图4的S4)。具体地，控制装置3打开冲洗液阀49，从冲洗液喷嘴47朝向基板W的上表面中央部喷出冲洗液。从冲洗液喷嘴47喷出的冲洗液着落于由SPM覆盖的基板W的上表面中央部。着落于基板W的上表面中央部的冲洗液受到基板W的旋转所产生的离心力而在基板W的上表面上朝向基板W的周缘部流动。由此基板W上的SPM被冲洗液挤压而向外侧流动，从而向基板W的周围排出。由此在基板W的上表面的整个区域内冲掉SPM和抗蚀剂(即抗蚀剂残留物)。抗蚀剂残留物例如是碳化物。若从冲洗工序S4的开始起经过预先决定的期间，则控制装置3关闭冲洗液阀49，停止从冲洗液喷嘴47喷出冲洗液。
接下来，进行使基板W干燥的干燥工序(图4的S5)。
在干燥工序S5中，具体地，控制装置3通过控制旋转马达M，使基板W加速至比到SPM工序S3和冲洗工序S4的旋转速度大的干燥旋转速度(例如为几千rpm)，并使基板W以干燥旋转速度旋转。由此对基板W上的液体施加较大的离心力，从而附着于基板W的液体在基板W的周围被抖落。这样，从基板W除去液体，从而基板W干燥。
而且，若从基板W的高速旋转开始起经过预定时间，则控制装置3通过控制旋转马达M，来停止基板W的基于旋转卡盘8的旋转(图4的S6)。
接下来，从腔室7内搬出基板W(图4的S7)。具体地，控制装置3使基板搬运机器人CR的机械手进入腔室7的内部。而且，控制装置3使旋转卡盘8上的基板W保持于基板搬运机器人CR的机械手。之后，控制装置3使基板搬运机器人CR的机械手从腔室7内退避。由此从腔室7搬出从表面(设备形成面)除去抗蚀剂后的基板W。
图5是用于说明SPM工序S3中的挡板43、44的升降时机的时序图。图6A、图6B是用于说明SPM工序S3的图解图。图6C是用于说明干燥工序S5的图解图。
参照图2～图5，对图4所示的基板处理例中的挡板43、44的升降(即，与基板W的周端面对置的挡板(配置于能够捕获从基板W排出的处理液的位置的挡板)的切换(挡板切换工序))进行说明。适当地参照图6A～图6C。
SPM工序S3包括处理杯11是第一挡板对置状态的第一工序T1、和处理杯11是第二挡板对置状态的第二工序T2。
在SPM工序S3中，为了良好地从基板W的表面除去抗蚀剂，确保SPM工序S3的执行所需的充足的时间。因此，在SPM工序S3的后半部分，供给至基板W的SPM基本不用于抗蚀剂的除去。从考虑环境的观点看，优选将SPM的废弃限制为最小限度。
从SPM工序S3的开始起经过一段时间后，由于在基板W的表面存在大量的抗蚀剂残留物，所以在该期间内从基板W飞散的(排出的)SPM含有大量的抗蚀剂残留物。由于含有大量的抗蚀剂残留物的SPM不适于再利用，所以优选废弃而不回收。
而且，若从基板W排出的SPM不含抗蚀剂残留物，则回收并再利用该SPM。在该说明书中，“不含抗蚀剂残留物”意思是包括“完全不含抗蚀剂残留物的情况”、“基本不含抗蚀剂残留物的情况”、以及“仅少量含有抗蚀剂残留物的情况”。
在图4所示的基板处理例中，在基板搬入S1前，处理杯11处于退避状态。在SPM工序S3中，在SPM喷嘴18配置于处理位置后，控制装置3控制挡板升降单元46，使第一挡板43～第三挡板45上升至上位置，由此如图6A所示地使第一挡板43与基板W的周端面对置(实现第一挡板对置状态)。由此开始第一工序T1。
在SPM工序S3(第一工序T1)中，从基板W的周缘部飞散的SPM着落于第一挡板43的内壁43a(中段部65的内壁43a)。被内壁43a捕获了的SPM沿第一挡板43的内壁43a流下，由第一杯41承接，并被送至第一排液配管52。送至第一排液配管52的SPM被送至设备外的废弃处理设备。
如上所述，在SPM工序S3的开始起经过一段时间后，从基板W飞散的(排出的)SPM含有大量的抗蚀剂残留物。在第一工序T1中，经由第一流通空间101排出从基板W排出的含有抗蚀剂残留物的SPM。即，不回收再利用。
若控制装置3判断出成为后述的挡板切换时机，则控制装置3控制挡板升降单元46，使第一挡板43如图6B所示地从上位置下降至下位置(实现第二挡板对置状态)。在该挡板切换时，从SPM喷嘴18喷出的SPM的流、基板W的旋转速度不变化。
在第二工序T2中，从SPM喷嘴18喷出的SPM的浓度、SPM的流量、基板W的旋转速度与第一工序T1的情况相同。在第二工序T2中，从基板W的周缘部飞散的SPM被第二挡板44的内壁44a捕获。而且，沿第二挡板44的内壁44a流下的SPM通过第二杯42、共用配管55以及回收配管56被送至硫酸供给部26的回收容器29。即，在第二工序T2中，从基板W的周缘部飞散的SPM通过第二流通空间102被回收，并用于再利用。
之后，若成为SPM工序S3的结束时机，则第二工序T2也结束。
并且，在SPM工序S3之后执行的冲洗工序S4中，处理杯11处于第一挡板对置状态。因此，在第二工序T2的结束后，控制装置3控制挡板升降单元46，使第一挡板43上升至上位置(实现第一挡板对置状态)。
并且，在干燥工序S5中，处理杯11成为第三挡板对置状态。因此，在冲洗工序S4的结束后，控制装置3控制挡板升降单元46，使第一挡板43和第二挡板44下降至下位置(实现第三挡板对置状态)。
并且，在基板W的搬出时(图4的S7)之前，控制装置3控制挡板升降单元46，使第三挡板45下降至下位置。由此，第一挡板43～第三挡板45全部配置于下位置(实现退避状态)。
图7是用于说明SPM工序S3中的处理的进行(从处理开始起的经过时间(SPMtime))与从基板W排出的SPM的颜色的关系的图。图8是用于说明SPM工序S3中的挡板切换时机的流程图。
参照图2、图3、图7及图8，对挡板切换时机的检测进行说明。
图7中，示出处理杯11处于第一挡板对置状态的情况(挡板位于上位置的状态)下的筒状部64的内壁。图7中，按照SPM工序S3的进行顺序标注有“1”～“6”的编号。如上所述，在第一工序T1中，从基板W飞散的(排出的)SPM着落于中段部65。着落于中段部65的SPM之后沿筒状部64流下，并由第一杯41接收。
从基板W排出的SPM的颜色伴随SPM工序S3的进行而变化。抗蚀剂残留物(碳化物)呈现深棕色(Dark brown)或者黑色。
在紧接SPM工序S3的开始后，在基板W上进行抗蚀剂除去处理，但并非立即除去抗蚀剂。因此，在SPM工序S3的开始后不久的期间内，从基板W排出的SPM是SPM的本来颜色的透明色(Clear color)。
之后，在基板W上开始除去抗蚀剂，从基板W排出的SPM中含有抗蚀剂残留物。因此，在SPM工序S3的开始起经过一段时间后的时刻，从基板W排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物的量达到峰值。在该时刻，从基板W排出的SPM的颜色是反映有抗蚀剂残留物的颜色的深棕色(Dark brown)或者黑色。
之后，伴随SPM工序S3的进行，在基板W上除去的抗蚀剂的除去程度降低，从基板W排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物的量缓缓降低。与此相伴随地，从基板W排出的SPM的颜色也如图7所示地变化为棕色(Brown color)→浅棕色(Light brown)→透明色(Clearcolor)。
在该实施方式中，基于从基板W排出的SPM的颜色变化来检测挡板的切换时机。具体地，将从基板W排出的SPM的颜色从浅棕色变成透明色的时机作为挡板的切换时机。
如图8所示，从SPM工序S3的开始后，控制装置3利用照相机153对位于上位置的第一挡板43的内壁43a(更具体为第一挡板43的筒状部64的内壁)开始拍摄(图8的S11：拍摄工序)。将由照相机153拍摄到的光学图像变换成电信号，并作为图像信号而发送至控制装置3。而且，由控制装置3的图像处理部3B作成拍摄图像。
控制装置3识别拍摄图像中所包含的药液的颜色(图8的S12)。在该实施方式中，第一挡板43的内壁43a呈现亮度较高的颜色(白色)。另一方面，如上所述，含有抗蚀剂残留物(碳化物)的SPM的颜色是黑色或者深棕、棕、浅棕等棕色系。因此，能够良好地识别SPM中的抗蚀剂残留物的含有程度。
而且，若拍摄图像中所包含的药液的颜色从“浅棕”变化至“透明色”(图8的S13中是)，则控制装置3使第一挡板43从上位置下降至下位置。由此实现处理杯11的第二挡板对置状态(图8的S14)。
综上所述，根据该实施方式，与SPM工序S3并行地检测从基板W排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物。基于该抗蚀剂残留物的检测，在SPM工序S3中，将从基板W排出的SPM的流通目的地从第一排液配管52切换至回收配管56。由此能够根据该SPM中所含的抗蚀剂残留物的程度来将从基板W排出的SPM的流通目的地从排液切换至回收。故而，能够在适当的时机将从基板W排出的SPM的流通目的地从排液切换至回收。
并且，通过将配置于与基板W的周端面对置的位置的挡板从第一挡板43切换至第二挡板44，能够将从基板W排出的SPM的流通目的地从第一排液配管52切换至回收配管56。由此能够容易地进行从基板W排出的SPM的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
并且，通过使配置于能够捕获SPM的位置的挡板不同，能够切换从基板W排出的SPM的流通目的地。因此，与共用配置于能够捕获SPM的位置的挡板、并且通过夹装于排液配管的阀和夹装于与排液配管分支连接的回收配管的阀的开闭来切换流通目的地的情况比较，能够更有效地防止抗蚀剂残留物经由挡板转移至不含抗蚀剂残留物的SPM的情况。
并且，与SPM的供给并行地拍摄从基板W排出的SPM。而且，基于该拍摄图像中所包含的SPM的颜色，将从基板W排出的SPM的流通目的地从排液切换至回收。由此，能够以比较简单的方法来实现与从基板W排出的SPM中所含的抗蚀剂残留物的程度对应的流通目的地的切换(排液→回收的切换)。
并且，与SPM的供给并行地拍摄由第一挡板43的内壁捕获到的SPM。该拍摄对象包括第一挡板43的内壁和SPM。由于第一挡板43的内壁43a呈现亮度较高的颜色(白色)，所以拍摄图像中的背景色的亮度较高，因此能够进一步良好地识别从基板W排出的SPM所含有的异物的程度。
如图9所示，照相机153的拍摄对象也可以是在SPM工序S3中在第一排液配管52的内部流动的SPM。在该情况下，第一排液配管52例如使用耐药性的树脂材料(例如PFA(四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PCTFE(聚三氟氯乙烯)、PTFE(聚四氟乙烯)等氟树脂)来形成。第一排液配管52的管壁呈现白色。在第一排液配管52的管壁，局部地形成有使用透明材料形成的透明窗161。照相机153经由透明窗161拍摄在第一排液配管52的内部流动的SPM。在该情况下，照相机的拍摄对象包括第一排液配管52的管壁(白色)和在第一排液配管52的内部流动的SPM。由于第一排液配管52的管壁的颜色能够与含有抗蚀剂残留物的状态下的SPM的颜色区别，所以能够良好地识别从基板W排出并在第一排液配管52的内部流动的SPM中所含的异物的含有程度。
并且，也能够将在第一流通空间101流动的SPM作为照相机153的拍摄对象，来代替在第一排液配管52流动的SPM。
并且，如图10所示，照相机153的拍摄对象也可以是形成于基板W的上表面(基板W的主面)的药液(例如SPM)的液膜。在该情况下，照相机的拍摄对象包括基板W的上表面和药液的液膜。在基板W的上表面的颜色是能够与含有异物的状态下的药液的颜色区别的颜色的情况下，能够良好地识别从基板W排出的药液所含有的异物(例如抗蚀剂残留物)的含有程度。
图11是用于说明本发明的第二实施方式的基板处理装置201的主要部分的电结构的框图。图12是用于说明本发明的第二实施方式的SPM工序S3中的挡板切换时机的流程图。
在第二实施方式中，对与上述的第一个实施方式共同的部分标注与图1～图10的情况相同的符号，并省略说明。
第二实施方式的基板处理装置201与第一个实施方式的基板处理装置1的不同点在于：异物检测单元250基于从基板W排出的药液所含有的抗蚀剂残留物的浓度的测量来检测抗蚀剂残留物，而并非基于由拍摄单元152拍摄到的图像所包括的药液的颜色来检测抗蚀剂残留物。即，基于从基板W排出的药液所含有的抗蚀剂残留物的浓度的测量来进行挡板43、44的切换。
具体地，如图2中虚线所示，第二实施方式的异物检测单元250包括对流通于第一排液配管52的SPM中所含的抗蚀剂残留物的浓度进行检测的浓度计211。浓度计211例如可以是通过使探测器与流通于第一排液配管52的SPM接触来进行浓度测量的类型的浓度计，可以是光学式浓度计。浓度计211的检测输出被发送至控制装置3。
如图12所示，从SPM工序S3的开始起，控制装置3监视浓度计211的检测输出(异物浓度测量工序。图12的S21)。
而且，若由浓度计211检测到的、流通于第一排液配管52的SPM的抗蚀剂残留物的浓度从高浓度变成低浓度(阈值以下)(图12的S23中是)，则控制装置3使第一挡板43从上位置下降至下位置。由此实现处理杯11的第二挡板对置状态(图12的S24)。
并且，也可以将在第一流通空间101流动的SPM作为浓度计211的浓度测量对象，来代替在第一排液配管52流动的SPM。
在该第二实施方式中，也起到与上述的第一个实施方式的情况相同的作用效果。
以上，对本发明的两个实施方式进行了说明，但本发明还能够以其它方式来实施。
例如，在第一个实施方式中，第一挡板43不需要全部是白色，包括作为拍摄对象的筒状部64的内壁43a的区域呈现白色即可，其它区域的颜色无关紧要。
并且，在第一个实施方式中，作为“亮度较高的颜色”举出白色的例子，但也可以是亮度为“8”～“10”的范围内的其它颜色。是亮度较高的颜色即可，无论有彩色和无彩色。
并且，在第一、第二实施方式中，在挡板43、44的切换时，通过减少供给至基板W的SPM的供给流量、或者延迟基板W的旋转速度，能够减弱从基板W的周缘部飞散的SPM的势头(速度)，或者减少从该周缘部飞散的SPM的量。由此能够抑制或者防止腔室7内的污染。并且，也可以在挡板43、44的切换的一部分或者全部期间内，暂时停止向基板W供给SPM。在该情况下，能够消除从基板W排出SPM，从而能够更有效果地抑制或者防止腔室7内的污染。
并且，在第一、第二实施方式中，作为在第一挡板43与在外侧同第一挡板43相邻的第二挡板44之间进行挡板的切换进行了说明，但也可以在第二挡板44与第三挡板45之间进行挡板的切换。并且，也可以在第一挡板43与第三挡板45之间进行挡板的切换。
并且，在第一以及第二实施方式中，举出在基板处理装置1中将回收到的SPM再利用为硫酸的结构的例子进行了说明，但也可以不在该基板处理装置1中再利用回收到的SPM，而在其它装置等中利用。
并且，在上述的基板处理例中，也可以在SPM工序S3之前，执行使用第一清洗药液来清洗基板W的上表面的第一清洗工序。作为这样的第一清洗药液，例如能够示例出氟酸(HF)。该第一清洗工序在处理杯11处于第一挡板对置状态的状态下执行。在执行第一清洗工序的情况下，之后执行用冲洗液冲掉第一清洗药液的第二冲洗工序。该第二冲洗工序在处理杯11处于第一挡板对置状态的状态下执行。
并且，在第一、第二实施方式中，通过使配置于能够捕获SPM的位置的挡板不同，来使从基板W排出的SPM的流通目的地(回收配管56或者第一排液配管52)不同，但不限定于这样的结构。例如，也可以使回收配管与第一排液配管52分支连接，通过开闭夹装于第一排液配管52的阀以及夹装于回收配管(与硫酸供给部26连接的回收配管)的阀，来在回收配管与第一排液配管52之间切换从基板W排出的SPM的流通目的地。
并且，在上述的基板处理例中，也可以在SPM工序S3的后冲洗工序S4之前，执行向基板W的上表面(表面)供给H2O2的过氧化氢水供给工序。在该情况下，控制装置3将过氧化氢水阀36维持为打开的状态同时仅关闭硫酸阀24。由此向SPM喷嘴18仅供给H2O2，并从SPM喷嘴18的喷出口喷出H2O2。在该过氧化氢水供给工序中，处理杯11处于第一挡板对置状态。
并且，在上述的基板处理例中，也可以在冲洗工序S4之后，执行使用第二清洗药液来清洗基板W的上表面的第二清洗工序。作为这样的第二清洗药液，例如能够示例出SC1(含有NH4OH和H2O2的混合液)。该第二清洗工序在处理杯11处于第一挡板对置状态的状态下执行。在执行第二清洗工序的情况下，之后执行用冲洗液冲掉第二清洗药液的第三冲洗工序。该第三冲洗工序在处理杯11处于第一挡板对置状态的状态下执行。
并且，也可以在干燥工序S5之前，执行供给具有低表面张力的有机溶剂(干燥液)来利用有机溶剂置换基板W的上表面上的冲洗液的有机溶剂置换工序。该有机溶剂置换工序在处理杯11处于第三挡板对置状态的状态下执行。
并且，在第一、第二实施方式中，作为SPM供给单元9，举出在SPM喷嘴18的内部进行H2SO4与H2O2的混合的喷嘴混合类型的SPM供给单元进行了说明，但也能够采用如下配管混合类型的SPM供给单元：设置经由配管而与SPM喷嘴18的上游侧连接的混合部，在该混合部中，进行H2SO4与H2O2的混合。
并且，在图4的基板处理例中，举出抗蚀剂除去处理的例子，但不限定于抗蚀剂，也可以是使用SPM来除去其它有机物的处理。
并且，供给至基板W的药液不限定于SPM，也可以是其它药液。例如，能够示例出BHF、DHF(稀氢氟酸)、SC1(氨、过氧化氢水混合液)、SC2(盐酸、过氧化氢水混合液)、有机溶剂(例如NMP、丙酮)、硝酸、磷酸铵、柠檬酸、硫酸、稀硫酸、氢氟酸硝酸、原液HF、王水、TMAH(四甲基氢氧化铵水溶液)等有机酸以及上述有机酸的混合液。除此之外，还可以是O3水。在该情况下，作为药液中所含的异物，存在金属、Si、有机物。
并且，举出处理杯11是三段结构的例子进行了说明，但处理杯11也可以是一段(单杯)、两段结构，并且也可以是四段以上的多层杯。
并且，在上述的实施方式中，对基板处理装置1是处理由半导体晶圆构成的基板W的表面的装置的情况进行了说明，但基板处理装置也可以是处理液晶显示装置用基板、有机EL(electroluminescence)显示装置等的FPD(Flat Panel Display)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳电池用基板等基板的装置。
对本发明的实施方式进行了详细说明，但这些只不过是为了清楚本发明的技术内容而使用的具体例，本发明不应被这些具体例限定地解释，本发明的范围仅由权利要求书限定。
该申请与2018年3月26日在日本专利局提出的日本特愿2018-57500号对应，并在此通过引用而纳入该申请的全部公开内容。

Claims (8)

1.一种基板处理方法，其特征在于，包括：
由基板保持单元保持基板的基板保持工序；
一边使上述基板绕通过该基板的中央部的旋转轴线旋转一边向上述基板的主面供给药液的药液供给工序；
与上述药液供给工序并行地检测从上述基板排出的药液中所含的异物的异物检测工序；以及
基于上述异物检测工序的异物的检测，在上述药液供给工序中将从上述基板排出的药液的流通目的地从排液配管切换为回收配管的流通目的地切换工序，
上述异物检测工序包括：
将由用于捕获从上述基板排出的药液的筒状的第一挡板的内壁捕获的药液与该内壁一起拍摄的拍摄工序；以及
从上述拍摄工序所拍摄的图像提取与上述捕获的上述药液对应的部分，基于提取的部分的颜色来检测从上述基板排出的药液中所含的异物的工序。
2.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
上述流通目的地切换工序包括将配置于能够捕获从上述基板排出的药液的可捕获位置的挡板从筒状的上述第一挡板切换为筒状的第二挡板的挡板切换工序，其中，
上述第一挡板捕获该药液并引导至与上述排液配管连通的第一流通空间，上述第二挡板与上述第一挡板相独立地设置，捕获该药液并引导至与上述回收配管连通的第二流通空间。
3.根据权利要求1所述的基板处理方法，其特征在于，
上述第一挡板的上述内壁呈现亮度较高的颜色。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理方法，其特征在于，
在上述基板的主面形成有抗蚀剂，
在上述药液供给工序中供给至上述基板的主面的药液含有SPM。
5.一种基板处理装置，其特征在于，包括：
基板保持单元，其保持基板；
旋转单元，其用于使保持于上述基板保持单元的基板绕通过该基板的中央部的旋转轴线旋转；
处理杯，其包围上述基板保持单元的周围，并具有用于由内壁捕获从保持于上述基板保持单元的基板排出的药液的筒状的第一挡板；
药液供给单元，其用于向保持于上述基板保持单元的基板供给药液；
异物检测单元，其用于检测从上述基板排出的药液中所含的异物；
流通目的地切换单元，其用于在排液配管与回收配管之间切换从保持于上述基板保持单元的基板排出的药液的流通目的地；以及
控制装置，其控制上述旋转单元、上述药液供给单元、上述异物检测单元及上述流通目的地切换单元，
上述异物检测单元包括拍摄从上述基板排出的药液的拍摄单元，
上述控制装置执行如下工序：
一边使上述基板绕上述旋转轴线旋转一边由上述药液供给单元向上述基板的主面供给药液的药液供给工序；
与上述药液供给工序并行地由上述异物检测单元检测从上述基板排出的药液中所含的异物的异物检测工序；以及
基于上述异物检测工序的异物的检测，在上述药液供给工序中通过上述流通目的地切换单元将从上述基板排出的药液的流通目的地从上述排液配管切换为上述回收配管的流通目的地切换工序，
在上述异物检测工序中，上述控制装置执行如下工序：
由上述拍摄单元将由上述第一挡板的上述内壁捕获的药液与该内壁一起拍摄的拍摄工序；以及
从上述拍摄工序所拍摄的图像提取与上述捕获的上述药液对应的部分，基于提取的部分的颜色来检测从上述基板排出的药液中所含的异物的工序。
6.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
上述处理杯具有：
筒状的上述第一挡板，其捕获从保持于上述基板保持单元的上述基板排出的药液，并引导至与上述排液配管连通的第一流通空间；以及
筒状的第二挡板，其与上述第一挡板相独立地设置，捕获从保持于上述基板保持单元的上述基板排出的药液，并引导至与上述回收配管连通的第二流通空间，
上述流通目的地切换单元包括用于使上述第一挡板以及上述第二挡板分别升降的挡板升降单元，
在上述流通目的地切换工序中，上述控制装置执行如下挡板切换工序：由上述挡板升降单元在上述第一挡板与上述第二挡板之间切换配置于能够捕获从上述基板排出的药液的可捕获位置的挡板。
7.根据权利要求5所述的基板处理装置，其特征在于，
上述第一挡板的上述内壁呈现亮度较高的颜色。
8.根据权利要求5或6所述的基板处理装置，其特征在于，
在上述基板的主面形成有抗蚀剂，
由上述药液供给单元供给至上述基板的主面的药液含有SPM。
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