JP2008096297A - 基板処理装置および処理液流量計測方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に吐出される処理液の流量を正確に計測することができ、これにより、基板に適切な処理を施すことのできる基板処理装置、および処理液流量計測方法を提供すること。
【解決手段】処理液供給路への第１薬液の流通が開始されたときの流量計の出力する計測値がサンプリングされ（ステップＴ９）、この計測値に基づいて、第１薬液の計測値の時間変化を表す計測パターンが形成される（ステップＴ１２）。その計測パターンの波形をＤＩＷパターンの波形にパターンマッチングさせる（ステップＴ１３）。パターンマッチングされた後の計測パターンと、ＤＩＷパターンとに基づいて、複数の計測値にそれぞれ対応する第１薬液の補正係数が演算される（ステップＴ１４）。パターンマッチング後の互いに波形のずれがない計測パターンおよびＤＩＷパターンに基づいて補正係数の演算が行われる。
【選択図】図５

Description

この発明は、処理液を用いて基板を処理するための基板処理装置およびこのような基板処理装置に適用可能な処理液流量計測方法に関する。処理の対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、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等が含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板などの基板の表面に処理液を供給して、その基板の表面に処理液による処理が行われる。
たとえば、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の洗浄処理を施す装置は、基板の表面に処理液を吐出するノズルと、このノズルに処理液を供給する処理液供給路とを備えている。ノズルから基板に吐出される処理液の流量はほぼ一定に保たれている必要がある。そのため、処理液供給路には流量計が介装されている。この流量計の計測値は常時監視されていて、流量計の計測値が予め定める基準範囲を逸脱したときは、処理液の供給に異常があるとして、たとえば警報が発せられる。

この流量計として、たとえば超音波流量計が用いられる。この超音波流量計では、たとえば、処理液供給路の流通方向に所定の距離を隔てて一対のピエゾ素子が配置されている。一方のピエゾ素子から超音波信号が発信されるとともに、その超音波信号が他方のピエゾ素子によって受信されるようになっている。超音波信号の伝搬速度は処理液供給路内を流通する処理液の流速（流量）に影響されるため、その超音波信号の発信から受信までに要した時間に基づいて、処理液供給路を流通する処理液の流量を演算することができ、その演算結果が計測値として出力される。
特開平１０−１５１４０３号公報

前述の流量計は、水の流量を正確に計測するように設計および調整がされている。そのため、処理液としてＤＩＷ（脱イオン化された純水）を用いる場合には、流量計が出力する計測値と実際の処理液の流量とが合致しているが、処理液として薬液を用いる場合には、流量計が出力する計測値と実際の処理液の流量とが相違することがある。すなわち、超音波の伝搬速度は処理液の粘度に依存するので、使用薬液の粘度が水の粘度と異なる場合には、流量計の計測値は、実流量に対して大きな誤差を持つ。そのため、ノズルに供給されている処理液の流量を正確に検出することができない場合もある。この場合、基板の処理に不具合が生じるおそれがある。

そこで、この発明の目的は、基板に吐出される処理液の流量を正確に計測することができ、これにより、基板に適切な処理を施すことのできる基板処理装置、およびこのような基板処理装置に適用可能な処理液流量計測方法を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）に処理液を用いた処理を施す基板処理装置（１００）であって、基板に供給される処理液が流通する処理液供給路（１０）と、前記処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を計測するとともに、その計測値を出力する流量計（１８）と、前記処理液供給路に処理液を流通させる処理液流通制御手段（２３、Ｔ２）と、前記処理液流通制御手段の制御によって処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成する計測パターン作成手段（２３、Ｔ１２）と、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において、当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンを保持する基準パターン保持手段（２３）と、前記計測パターン作成手段により作成された計測パターンと、前記基準パターン保持手段によって保持されている基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるパターンマッチング手段（２３、Ｔ１３）と、このパターンマッチング手段によってパターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算する補正量演算手段（２３、Ｔ１４）と、前記流量計が出力する計測値を、前記補正量演算手段が演算した当該計測値に対応する補正量で補正する計測値補正手段（２３、Ｓ９）と、を含むことを特徴とする基板処理装置である。基準液は、好ましくは、前記流量計の設計および調整（較正）のために使用される液体（たとえば水）である。

なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この構成によれば、処理液流通時における流量計の計測値の時間変化パターンである計測パターンと、基準液の流量の時間変化を表わす基準パターンとに基づいて、複数の計測値に関して補正量がそれぞれ演算される。基準パターンは基準液の実際の流量の時間変化を表している。そのため、各補正量は、処理液供給路に処理液を流通させたときの計測値を、実際の処理液流量に一致するように補正するためのものである。その補正量の演算には、時間軸方向にパターンマッチングされ、互いに波形のずれがない計測パターンおよび基準パターンが用いられる。したがって、適切な補正量を得ることができ、この補正量を用いて流量計の計測値を補正することにより、精度の高い流量値を得ることができ、これにより、基板に供給される処理液の流量を正確に計測することができる。ゆえに、基板に処理液を用いた処理を適切に施すことができる。

また、補正量の演算に用いられる計測パターンおよび基準パターンは、前記処理液供給路に処理液または基準液の流通を開始させた直後のものであることが望ましい。この場合、両パターンの立ち上がり状態を表すカーブに基づいて、広範囲にわたる計測値について、その計測値に対応する補正量を求めることができる。
請求項２記載の発明は、前記処理液供給路に対して、前記流量計よりも上流側から前記基準液を供給する基準液供給手段（１３、１６）と、前記処理液供給路に処理液が流通していないときに、前記基準液供給手段を制御して、前記処理液流通制御手段により流通される処理液と同流量の基準液を、前記処理液供給路に流通させる基準液流通制御手段（２３、Ｔ２）と、前記基準液流通制御手段による基準液の流通開始後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンを前記基準パターンとして作成する基準パターン作成手段（２３、Ｔ６）と、前記基準パターン保持手段に、前記基準パターン作成手段によって作成された基準パターンを書き込む基準パターン格納手段（２３、Ｔ７）とを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。

この構成によれば、処理液と同流量の基準液を処理液供給路に流通させたときの計測値に基づいて基準パターンが求められる。言い換えれば、基準パターンが、計測パターンと同じ流通状況で作成されることとなる。したがって、その補正量を用いて流量計の計測値を補正することにより、実際の流量により近い流量値を得ることができる。
請求項３記載の発明は、前記補正量演算手段によって求められた補正量を、処理に用いられる処理液の種類に対応させて記憶する記憶手段（２２）をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置である。

この構成によれば、基板に処理液を供給する際に、記憶手段から複数の補正量の中から処理液の種類に応じた補正量が読み出され、その補正量で流量計の計測値が補正される。したがって、いずれの種類の処理液を基板処理に適用する場合でも、基板に供給される処理液の流量を正確に計測することができる。
前記基板処理装置は、さらに、処理液の種類に対応する補正量が記憶手段に記憶されていないときには、前記処理液流通制御手段によって前記処理液供給路にその処理液を流通させ、計測パターン作成手段によって、前記流量計が出力する計測値を参照させるとともに計測パターンを作成させ、前記パターンマッチング手段によって、計測パターンと基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせ、前記補正量演算手段によって当該処理液に対応する補正量を演算させて、その補正量を前記記憶手段に記憶させる手段を含むことが好ましい。

請求項４記載の発明は、基板（Ｗ）に供給される処理液が流通する処理液供給路（１０）に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を表す計測値を出力する流量計（１８）を用いて前記処理液供給路を流通する流量を計測する方法であって、前記処理液供給路に処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成するステップと、前記作成された計測パターンと、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるステップと、前記パターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算するステップと、前記流量計が出力する計測値を、当該計測値に対応する前記補正量で補正するステップとを含むことを特徴とする処理液流量計測方法である。

この方法によれば、請求項１に関連して述べた作用効果と同様な作用効果を達成することができる。むろん、この方法の発明に関しても、前述の基板処理装置の場合と同様な変形を施すことができる。

以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１００の構成を図解的に示す平面図である。図２は、図１に示す基板処理装置１００の構成を図解的に示す断面図である。この基板処理装置１００は、基板の一例である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗにおけるデバイス形成領域側の表面（上面）に対して処理液による処理を施すための枚葉型の装置であり、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に処理液を吐出するためのノズル２とを備えている。なお、ウエハＷの表面に処理を施すための処理液として、たとえば、第１薬液、第２薬液およびＤＩＷ（脱イオン化された純水）が用いられる。

スピンチャック１は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸３と、スピン軸３の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース４と、このスピンベース４の上面に立設された複数個の挟持部材５（図２参照）とを備えている。複数個の挟持部材５は、スピン軸３の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等角度間隔で配置されており、ウエハＷの端面を互いに異なる複数の位置で挟持することによって、そのウエハＷを、ほぼ水平な姿勢で保持することができる。

スピン軸３には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構６が結合されている。複数個の挟持部材５によってウエハＷを保持した状態で、チャック回転駆動機構６からスピン軸３に回転力を入力し、スピン軸３をその中心軸線まわりに回転させることにより、そのウエハＷをスピンベース４とともにスピン軸３の中心軸線まわりに回転させることができる。

ノズル２は、スピンチャック１の上方に設けられたアーム７の先端に取り付けられている。アーム７は、スピンチャック１の側方でほぼ鉛直に延びたアーム支持軸８に支持されており、このアーム支持軸８の上端部からほぼ水平に延びている。アーム支持軸８には、アーム駆動機構９が結合されており、このアーム駆動機構９の駆動力によって、アーム支持軸８を所定角度範囲内で回動させて、アーム７を所定角度範囲内で水平揺動させることができるようになっている。具体的には、アーム７の揺動により、ノズル２は、ウエハＷの上方でウエハＷに対して処理液を吐出する処理位置（図１に二点鎖線で図示したアーム７に対応する位置）と、スピンチャック１の側方の退避位置（図１に実線で図示したアーム７に対応する位置）との間を移動されるようになっている。

ノズル２には、処理液供給路１０の先端が接続されている。処理液供給路１０の他端には、第１薬液供給路１１、第２薬液供給路１２およびＤＩＷ供給路１３が接続されており、第１薬液供給源から第１薬液供給路１１を通して第１薬液が供給され、第２薬液供給源から第２薬液供給路１２を通して第２薬液が供給され、ＤＩＷ供給源からＤＩＷ供給路１３を通してＤＩＷが供給されるようになっている。

第１薬液供給路１１の途中部には、ノズル２への第１薬液の供給／停止を切り換えるための第１薬液バルブ１４が介装されている。第２薬液供給路１２の途中部には、ノズル２への第２薬液の供給／停止を切り換えるための第２薬液バルブ１５が介装されている。ＤＩＷ供給路１３の途中部には、ノズル２へのＤＩＷの供給／停止を切り換えるためのＤＩＷバルブ１６が介装されている。

これにより、第２薬液バルブ１５およびＤＩＷバルブ１６を閉じて、第１薬液バルブ１４を開くことによって、第１薬液供給源からの第１薬液を、第１薬液供給路１１および処理液供給路１０を介して、ノズル２に供給することができる。また、第１薬液バルブ１４およびＤＩＷバルブ１６を閉じて、第２薬液バルブ１５を開くことによって、第２薬液供給源からの第２薬液を、第２薬液供給路１２および処理液供給路１０を介して、ノズル２に供給することができる。さらに、第１薬液バルブ１４および第２薬液バルブ１５を閉じて、ＤＩＷバルブ１６を開くことによって、ＤＩＷ供給源からのＤＩＷを、ＤＩＷ供給路１３および処理液供給路１０を介して、ノズル２に供給することができる。

また、処理液供給路１０には、処理液供給路１０を通る処理液（第１薬液、第２薬液およびＤＩＷ）の流量を調節するための流量調節バルブ１７と、処理液供給路１０を通る処理液の流量を計測するための流量計１８とが介装されている。流量調節バルブ１７は、処理液の流通方向に関して流量計１８よりも上流側に配置されている。
流量調節バルブ１７は、予め、処理液供給路１０を通る処理液の流量が基準値（たとえば２．０Ｌ／ｍｉｎ）となるような開度に調節されており、その開度で固定されている。

流量計１８には、たとえば超音波流量計が用いられている。この流量計１８は、たとえば、処理液供給路１０の流通方向に所定の距離を隔てて配置された一対のピエゾ素子（図示省略）を備えている。一方のピエゾ素子から超音波信号が発信されるとともに、その超音波信号が他方のピエゾ素子によって受信され、この間の超音波信号の伝搬時間（第１伝搬時間）Ｔ１が計測される。さらに、当該他方のピエゾ素子から超音波信号が発振されて当該一方のピエゾ素子によって受信され、この間の超音波信号の伝搬時間（第２伝搬時間）Ｔ２が計測される。超音波信号の伝搬速度は処理液供給路１０内を通る処理液の流速（流量）に影響されるため、前記第１および第２伝搬時間Ｔ１，Ｔ２の差ΔＴ（＝Ｔ２−Ｔ１）に基づいて、処理液供給路１０を通る処理液の流量を演算することができ、その演算結果が流量計１８の計測値として出力される。

流量計１８は、水を基準液として用いて較正されている。すなわち、水の流量を正確に計測するように設計および調整がされている。そのため、処理液としてＤＩＷを用いる場合には、流量計１８が出力する計測値と実際の処理液の流量とが合致しているが、処理液として、ＤＩＷよりも動粘度が高いものを用いる場合には、流量計１８が出力する計測値と実際の処理液の流量とが相違してしまう。そこで、この基板処理装置１００では、処理液として第１薬液や第２薬液を用いる場合には、流量計１８が出力する計測値を補正するようにしている。この補正の詳細は、後述のとおりである。

スピンチャック1の側方には、有底の廃液容器１９が、その開口部を上方に向けた状態で配置されている。ノズル２が前記の退避位置に位置するとき（図１に実線で図示したアーム７に対応する位置）、ノズル２は、この廃液容器１９の開口部に対向する。廃液容器１９の底部には、廃液容器１９に流入する第１薬液、第２薬液およびＤＩＷを図外の廃液処理設備へと導くための廃液配管２０が接続されている。

図３は、この基板処理装置１００の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置１００はＣＰＵ２１およびメモリ２２を含む構成の制御部２３を備えている。メモリ２２は、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクドライブその他の外部記憶装置を含むものであり、ＣＰＵ２１によって実行されるプログラムのほかに、当該基板処理装置１００の各部の制御に必要なデータを記憶している。

制御部２３には、チャック回転駆動機構６、アーム駆動機構９、第１薬液バルブ１４、第２薬液バルブ１５、ＤＩＷバルブ１６、廃液バルブ２および流量調節バルブ１７などが制御対象として接続されている。
制御部２３は、メモリ２２に記憶されているプログラムに従って、チャック回転駆動機構６およびアーム駆動機構９の動作を制御する。また、制御部２３は、第１薬液バルブ１４、第２薬液バルブ１５およびＤＩＷバルブ１６の開閉を制御する。さらに、制御部２３は、流量調節バルブ１７の開度を制御する。

制御部２３には流量計１８が接続されており、流量計１８から出力された計測値が制御部２３に入力されるようになっている。
図４は、基板処理装置１００においてウエハＷに施される処理を説明するためのフローチャートである。
ウエハＷの処理は、予め設定されてメモリ２２に記憶されているレシピ（基板処理条件）に基づいて実行される。このレシピには、たとえば、第１薬液を用いた第１洗浄工程、第２薬液を用いた第２洗浄工程、ＤＩＷを用いたリンス工程、および乾燥工程をこの順に実行させるための制御パラメータが設定されている。メモリ２２は、さらに、流量計１８が出力する計測値を補正するための補正係数を記憶する記憶手段としても用いられる。メモリ２２には補正係数テーブルが記憶されており、その補正係数テーブルには複数の計測値にそれぞれ対応付けられた複数の補正係数が書き込まれている。言い換えれば、流量計１８が出力する計測値の補正の際には、計測値に、その計測値に応じた補正係数が乗じられることとなる。具体的には、メモリ２２には、たとえば０．０５（Ｌ／ｍｉｎ）から２．２０（Ｌ／ｍｉｎ）まで０．０５（Ｌ／ｍｉｎ）刻みで設けられた計測値にそれぞれ対応した複数の補正係数が書き込まれている。また、メモリ２２には、処理液の種類に対応付けて補正係数テーブルが記憶されている。メモリ２２は、さらにまた、後述するＤＩＷパターンを格納する格納手段としても用いることができるようになっている。

まず、図示しない搬送ロボットにより、ウエハＷが基板処理装置１００に搬入され、そのウエハＷが表面（デバイス形成面）を上方に向けた状態でスピンチャック１に保持される（ステップＳ１）。
制御部２３は、レシピに定められた処理液のうちＤＩＷを除くもの（この実施形態においては、第１薬液および第２薬液）に対応する補正係数テーブルがメモリ２２にそれぞれ記憶されているか否かを判断する（ステップＳ２）。以下、たとえば、第１薬液の補正係数テーブルはメモリ２２に記憶されておらず、第２薬液の補正係数テーブルは既にメモリ２２に記憶されている場合を例にとって説明する。この場合、第１薬液の補正係数テーブルがメモリ２２に記憶されていない（ステップＳ２でＮｏ）ので、その第１薬液の補正係数テーブルを取得する補正係数テーブル取得処理が実行される（ステップＳ３）。

図５は、補正係数テーブル取得処理を説明するためのフローチャートである。図５では第１薬液の補正係数テーブルを取得する場合について説明する。
補正係数テーブル取得処理は、ノズル２が退避位置に位置している状態で行われる。そのため、ノズル２が退避位置に位置しているか否かがチェックされ（ステップＴ１）、ノズル２が退避位置に位置していない場合には、アーム駆動機構９を制御して、アーム７を駆動させてノズル２を退避位置に位置させる（ステップＴ１）。

この補正係数テーブル取得処理では、処理液供給路１０に前記の基準値（たとえば、２．０Ｌ／ｍｉｎ）の流量のＤＩＷを流通させたときに流量計１８が出力する計測値の時間変化を表すＤＩＷパターン（基準パターン）と、処理液供給路１０にＤＩＷと同流量（たとえば、２．０Ｌ／ｍｉｎ）の第１薬液を流通させたときに流量計１８が出力する計測値の時間変化を表す計測パターンに基づいて、処理液供給路１０に第１薬液を流通させるときの補正係数が演算される。

ＤＩＷバルブ１６が開かれると（ステップＴ２）、処理液供給路１０へのＤＩＷの流通が開始される。処理液供給路１０へのＤＩＷの流通開始に関して、制御部２３は、流量計１８の出力する計測値を参照し（ステップＴ３）、流量計１８が出力する計測値を、そのＤＩＷが流通開始されてからの時間（流通時間）と対応付けてサンプリングする。この計測値のサンプリングは、処理液供給路１０内を流通するＤＩＷの流れが定常状態となる所定の時間（たとえば３秒間）が経過するまで継続される。所定時間が経過すると（ステップＴ４でＹｅｓ）、ＤＩＷバルブ１６は閉じられる（ステップＴ５）。制御部２３は、サンプリングされた計測値に基づいて、ＤＩＷの計測値の時間変化を表すＤＩＷパターンを形成し（ステップＴ６）、そのＤＩＷパターンをメモリ２２に格納する（ステップＴ７）。そのＤＩＷパターンを、図６（ａ）のグラフに実線で示す。

なお、処理液供給路１０へのＤＩＷの流通時には、ノズル２からＤＩＷが吐出されることとなる。前述のように、ノズル２を退避位置に位置させたとき、ノズル２と廃液容器１９の開口部とは対向しているので、ノズル２から吐出されたＤＩＷは廃液容器１９に流入し、廃液配管２０を通って図外の廃液処理設備へと導かれる。
次に、計測パターンが求められる。制御部２３は、第１薬液バルブ１４を開き（ステップＴ８）、処理液供給路１０への第１薬液の流通を開始させる。流量調節バルブ１７の開度はステップＴ２のＤＩＷの流通時と同一にされており、そのため、このときの第１薬液の流量は、ステップＴ２のＤＩＷの流量と同一となっている。処理液供給路１０への第１薬液の流通開始に関して、制御部２３は、流量計１８の出力する計測値を参照し（ステップＴ９）、流量計１８が出力する計測値を、その第１薬液が流通開始されてからの時間（流通時間）と対応付けてサンプリングする。この計測値のサンプリングは、処理液供給路１０内を流通する第１薬液の流れが定常状態となる所定の時間（たとえば３秒間）が経過するまで継続される。所定時間が経過すると（ステップＴ１０でＹｅｓ）、第１薬液バルブ１４は閉じられる（ステップＴ１１）。サンプリングされた計測値に基づいて、第１薬液の計測値の時間変化を表す計測パターンが形成される（ステップＴ１２）。その計測パターンを、図６（ａ）のグラフに一点鎖線で示す。

なお、処理液供給路１０への第１薬液の流通時には、ノズル２から第１薬液が吐出されることとなる。前述のように、ノズル２を退避位置に位置させたとき、ノズル２と廃液容器１９の開口部とは対向しているので、ノズル２から吐出された第１薬液は廃液容器１９に流入し、廃液配管２０を通って図外の廃液処理設備へと導かれる。
次に、ステップＴ１２で作成された計測パターンと、ステップＴ６で作成されたＤＩＷパターンとが時間軸方向に関してパターンマッチングされる（ステップＴ１３）。この実施形態では、計測パターンの波形がＤＩＷパターンの波形にマッチングされている。

パターンマッチングでは、計測パターン（図６（ａ）において一点鎖線で囲んだ部分）が時間軸方向にスライドされるとともに（図６（ａ）の［１］参照）、計測パターンの立ち上がり部分（図６（ａ）において二点鎖線で囲んだ部分）が時間軸方向に縮小されて（図６（ａ）の［２］参照）、両パターンの波形のずれ、とくに両パターンの立ち上がり部分の波形のずれが少なくなるように両パターンがパターンマッチングされる。このパターンマッチングにより、計測パターンは、ＤＩＷパターンとの全体の距離が最小となるパターン（図６（ｂ）参照）に修正される。この修正後の計測パターンは、図６（ａ）において、計測パターンとＤＩＷパターンとで挟まれた領域（図６（ａ）にハッチングで図示）の面積が最小となるパターンである。なお、計測パターンの立ち上がり部分（図６（ａ）において二点鎖線で囲んだ部分）が時間軸方向に縮小される場合を例に挙げているが、計測パターンおよびＤＩＷパターンの形状によっては時間軸方向にも拡大される。

次に、ステップＴ１３でパターンマッチングされた後の計測パターンと、ステップＴ６で作成したＤＩＷパターンとに基づいて、０．０５（Ｌ／ｍｉｎ）から２．２０（Ｌ／ｍｉｎ）まで０．０５（Ｌ／ｍｉｎ）刻みで設けられた複数の計測値にそれぞれ対応する第１薬液の複数の補正係数が演算される（ステップＴ１４）。たとえば、パターンマッチング後の計測パターンにおける第１薬液の計測値が０．５Ｌ／ｍｉｎのときの（流通時間がたとえば１．２ｓｅｃ）ＤＩＷパターンの値は０．３５Ｌ／ｍｉｎであり、０．５Ｌ／ｍｉｎという計測値に対応する補正係数は０．７となる。また、パターンマッチング後の計測パターンにおける第１薬液の計測値が２．２Ｌ／ｍｉｎのときの（第１薬液が定常状態になった以降）ＤＩＷパターンの値は２．０Ｌ／ｍｉｎであり、２．２Ｌ／ｍｉｎという計測値に対応する補正係数は０．９１となる。そして、これらの第１薬液の補正係数は、流量と対応付けられた状態で、メモリ２２の補正係数テーブルに書き込まれる（ステップＴ１５）。

前述のように、流量計１８は、水の流量を正確に計測できるように設計および調整がされている。そして、設定処理液供給路１０に同流量のＤＩＷおよび第１薬液を流通されて、ＤＩＷパターンおよび計測パターンがそれぞれ作成されている。そのため、ＤＩＷパターンは、第１薬液の実際の流量の時間変化パターンということになる。したがって、第１薬液の補正係数は、計測値を第１薬液の実流量に一致させるための補正係数となる。

また、第１薬液およびＤＩＷの流通開始直後の計測値をサンプリングして作成した計測パターンおよびＤＩＷパターンに基づいて、各計測値における第１薬液の補正係数を演算するので、広範囲にわたる計測値に対応する補正量を求めることができる。
再度、図４を参照して、第１洗浄工程では、まず、チャック回転駆動機構６が制御されて、スピンチャック１によるウエハＷの回転が開始され、ウエハＷの回転速度がたとえば１５００ｒｐｍまで上げられる。また、アーム駆動機構９が制御されてアーム７が駆動し、ノズル２は、スピンチャック１の側方の退避位置からウエハＷの上方の処理位置へと移動される（ステップＳ４）。また、メモリ２２に記憶されている第１薬液の補正係数テーブルが読み出される（ステップＳ５）。

ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍに達すると、第１薬液バルブ１４が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に第１薬液が供給される（ステップＳ６）。ウエハＷの表面に供給された第１薬液は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、これにより、ウエハＷの表面の全域で第１薬液による処理が施される。
ノズル２から第１薬液が供給されている間、処理液供給路１０を通る第１薬液の流量が流量計１８によって計測され、その計測値は制御部２３に入力される。制御部２３は、流量計１８から出力された計測値を参照し（ステップＳ７）、第１薬液の補正係数テーブルから、この計測値に対応付けられた補正係数を選択するとともに（ステップＳ８）。当該計測値を、その補正係数で補正する（ステップＳ９）。この補正は、流量計１８の計測値に当該補正係数を乗じることにより行える。制御部２３は、その補正係数による補正後の計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０）。制御部２３は、ノズル２から第１薬液が供給されている間、その補正後の計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。

その補正後の計測値が基準範囲を逸脱した場合には（ステップＳ１０でＮｏ）、第１薬液の供給に異常があるとして、異常発生処理が行われる。すなわち、たとえば、アラーム（警報）が発せられ、その旨のエラーメッセージが、図示しない表示装置に表示されるとともに、その旨が履歴としてメモリ２２に記憶される（ステップＳ１１）。第１薬液の供給開始から、予め定める第１薬液の処理時間が経過すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第１薬液バルブ１４が閉じられ、これにより、第１洗浄工程は終了する。

次に、第２薬液を用いた第２洗浄工程に移る（ステップＳ１３でＹｅｓ）。すなわち、ステップＳ５からステップＳ１２までの処理が第２薬液を用いて実行される。
具体的に説明すると、メモリ２２に記憶されている第２薬液の補正係数テーブルが読み出され（ステップＳ５）、第２薬液バルブ１５が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心に第２薬液が供給される（ステップＳ６）。ウエハＷの表面に供給された第２薬液は、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れ、これにより、ウエハＷの表面の全域で第２薬液による処理が施される。

ノズル２から第２薬液が供給されている間、処理液供給路１０を通る第２薬液の流量が流量計１８によって計測され、その計測値は制御部２３に入力される。制御部２３は、流量計１８から出力された計測値を参照し（ステップＳ７）、第２薬液の補正係数テーブルからその計測値に対応付けられた補正係数を選択するとともに（ステップＳ８）、当該計測値を、補正係数で補正し（ステップＳ９）、その補正係数による補正後の計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０）。制御部２３は、ノズル２から第２薬液が供給されている間、その補正後の計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。

その補正後の計測値が基準範囲を逸脱した場合には（ステップＳ１０でＮｏ）、第２薬液の供給に異常があるとして、異常発生処理が行われる（ステップＳ１１）。第２薬液の供給開始から、予め定める第２薬液の処理時間が経過すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、第２薬液バルブ１５が閉じられる。これにより、第２洗浄工程は終了する。
次に、ＤＩＷを用いたリンス工程に移る（ステップＳ１３でＹｅｓ）。すなわち、ステップＳ５からステップＳ１２までの処理がＤＩＷを用いて実行される。しかしながら、ＤＩＷを用いるリンス工程では、流量計１８が出力する計測値を補正しないので、ステップＳ５、ステップＳ８およびステップＳ９の処理はスキップされる。むろん、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ９の処理を省略する代わりに、メモリ２２にＤＩＷに対応する補正係数パターン（全ての計測値において補正係数＝１）を格納しておいてもよい。

具体的に説明すると、ＤＩＷバルブ１６が開かれて、ノズル２からウエハＷの表面の回転中心にＤＩＷが供給される（ステップＳ６）。ウエハＷの表面に供給されたＤＩＷは、ウエハＷの回転による遠心力によって、ウエハＷの周縁に向けて流れる。これにより、ウエハＷの表面に付着している第２薬液がＤＩＷによって洗い流される。
ノズル２からＤＩＷが供給されている間、処理液供給路１０を通るＤＩＷの流量が流量計１８によって計測され、その計測値は制御部２３に入力されている。制御部２３は、流量計１８から出力された計測値を参照するとともに（ステップＳ７）、その計測値が予め定める基準範囲内にあるか否かを判断する（ステップＳ１０）。制御部２３は、ノズル２からＤＩＷが供給されている間、その計測値が、予め定める基準範囲を逸脱していないかを監視している。

その計測値が基準範囲を逸脱した場合には（ステップＳ１０でＮｏ）、ＤＩＷの供給に異常があるとして異常発生処理が実行される（ステップＳ１１）。ＤＩＷの供給開始から予め定めるＤＩＷの供給時間が経過すると（ステップＳ１２でＹｅｓ）、ＤＩＷバルブ１６が閉じられる。これにより、リンス工程は終了する。その後、アーム駆動機構９が制御されてアーム７が駆動し、ノズル２は、ウエハＷの上方の処理位置からスピンチャック１の側方の退避位置に退避される。そして、ウエハＷの回転速度が１５００ｒｐｍからたとえば３０００ｒｐｍに上げられて、ＤＩＷ洗処理後のウエハＷの表面に付着しているＤＩＷを遠心力で振り切って乾燥させる乾燥工程に移る（ステップＳ１３）。乾燥工程後、ウエハＷの回転が停止されて、処理済みのウエハＷがスピンチャック１から搬出されていく（ステップＳ１４）。

なお、図５に示す補正係数テーブル取得処理では、第１薬液に対応する補正係数テーブルを演算する場合を例にとって説明したが、ステップＳ２において、第２薬液に対応する補正係数がメモリ２２に記憶されていない場合には、第２薬液に対応する補正係数テーブルが図５に示す補正係数テーブル取得処理によって演算される。
以上により、この実施形態によれば、計測パターンと、ＤＩＷパターンとに基づいて、複数の計測値にそれぞれ対応する複数の補正係数が演算される。ＤＩＷパターンは薬液の実際の流量の時間変化を表しており、そのため、薬液の補正係数は、計測値を薬液の実流量に一致させるための補正係数となる。その補正係数の演算には、時間軸方向にパターンマッチングされ、互いに波形のずれがない計測パターンおよびＤＩＷパターンが用いられる。そのため、適切な補正係数を得ることができる。したがって、この補正係数を用いて流量計１８の計測値を補正することにより、精度の高い流量値を得ることができる。

以上、この発明の一実施の形態について説明したが、この発明は、他の実施形態で実施することもできる。前述の説明では、計測パターンとＤＩＷパターンとのパターンマッチングにおいて、計測パターンの波形をＤＩＷパターンの波形にマッチングさせる場合を例に挙げて説明したが、それとは逆に、ＤＩＷパターンの波形を計測パターンの波形にマッチングさせてパターンマッチングが行われていてもよい。

また、前述の説明では、流量調節バルブ１７の開度は一定に固定されているとして説明したが、ノズル２に供給される薬液の流量が一定値となるように、流量計１８の計測値に基づいて流量調節バルブ１７の開度がフィードバック制御される構成とすることもできる。この場合、流量調節バルブ１７の開度は、流量計１８の計測値に応じた補正係数で補正された後の流量計測値に基づいて調節される。そのため、ノズル２から吐出される薬液の流量を、一定に精度良く保つことができる。

さらに、前記の実施形態では、流量計１８として超音波流量計を用いたが、これに代えて、その他の流量計を用いることもできる。
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。

この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を図解的に示す平面図である。 図１に示す基板処理装置の構成を図解的に示す断面図である。 この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。 この基板処理装置において施される処理について説明するためのフローチャートである。 補正係数テーブル取得処理を説明するためのフローチャートである。 処理液供給路へのＤＩＷおよび第１薬液の流通時間と、流量計が出力する計測値との関係を示すグラフである。（ａ）はパターンマッチング前の状態、（ｂ）はパターンマッチング後の状態を示している。

符号の説明

１０ 処理液供給路
１３ ＤＩＷ供給路（基準液供給手段）
１６ ＤＩＷバルブ（基準液供給手段）
１８ 流量計
２２ メモリ（記憶手段）
２３ 制御部
１００ 基板処理装置
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (4)

1. 基板に処理液を用いた処理を施す基板処理装置であって、
   基板に供給される処理液が流通する処理液供給路と、
   前記処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を計測するとともに、その計測値を出力する流量計と、
   前記処理液供給路に処理液を流通させる処理液流通制御手段と、
   前記処理液流通制御手段の制御によって処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成する計測パターン作成手段と、
   前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において、当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンを保持する基準パターン保持手段と、
   前記計測パターン作成手段により作成された計測パターンと、前記基準パターン保持手段によって保持されている基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるパターンマッチング手段と、
   このパターンマッチング手段によってパターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算する補正量演算手段と、
   前記流量計が出力する計測値を、前記補正量演算手段が演算した当該計測値に対応する補正量で補正する計測値補正手段と、
   を含むことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記処理液供給路に対して、前記流量計よりも上流側から前記基準液を供給する基準液供給手段と、
   前記処理液供給路に処理液が流通していないときに、前記基準液供給手段を制御して、前記処理液流通制御手段により流通される処理液と同流量の基準液を、前記処理液供給路に流通させる基準液流通制御手段と、
   前記基準液流通制御手段による基準液の流通開始後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンを前記基準パターンとして作成する基準パターン作成手段と、
   前記基準パターン保持手段に、前記基準パターン作成手段によって作成された基準パターンを書き込む基準パターン格納手段とを含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記補正量演算手段によって求められた補正量を、処理に用いられる処理液の種類に対応させて記憶する記憶手段をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
4. 基板に供給される処理液が流通する処理液供給路に介装され、その処理液供給路を流通する処理液の流量を表す計測値を出力する流量計を用いて前記処理液供給路を流通する流量を計測する方法であって、
   前記処理液供給路に処理液の流通が開始された後に、前記流量計が出力する計測値を参照し、この計測値の時間変化パターンである計測パターンを作成するステップと、
   前記作成された計測パターンと、前記処理液供給路に所定の基準液が流通される場合において当該基準液の流通開始後に前記処理液供給路を流通する基準液の流量の時間変化を表す基準パターンとを、時間軸方向に関してパターンマッチングさせるステップと、
   前記パターンマッチングされた計測パターンおよび基準パターンに基づいて、前記流量計が出力する複数の計測値に関してそれぞれ補正量を演算するステップと、
   前記流量計が出力する計測値を、当該計測値に対応する前記補正量で補正するステップとを含むことを特徴とする処理液流量計測方法。

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