JP2008130835A

JP2008130835A - Substrate-treating device and substrate treatment method

Info

Publication number: JP2008130835A
Application number: JP2006314566A
Authority: JP
Inventors: Kenichi Yokouchi; 健一横内
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2006-11-21
Filing date: 2006-11-21
Publication date: 2008-06-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce running costs by collecting a rinse liquid for reuse. <P>SOLUTION: A substrate treating apparatus comprises: a spin chuck 1 holding a substrate W; a rinse liquid supply mechanism 7 supplying a rinse liquid to the substrate W held by the spin chuck 1; a rinse liquid collection mechanism 8 collecting a rinse liquid supplied to the substrate W in a rinse liquid storage tank 47; and a liquid chemical supply mechanism 6 mixing the collected rinse liquid with the undiluted solution of the liquid chemical for preparing the liquid chemical and supplying the liquid chemical to the substrate W held by the spin chuck 1. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

この発明は、基板を処理液によって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などが含まれる。 The present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for processing a substrate with a processing liquid. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photo A mask substrate is included.

半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、基板に対して処理液を供給することにより、基板表面の異物（ごみ、金属汚染物、有機物汚染物など）を除去する洗浄処理やエッチング処理が行われる。たとえば、基板を一枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、基板をほぼ水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に向けて薬液を供給する薬液ノズルと、前記スピンチャックに保持された基板に向けてリンス液（一般的には純水）を供給するリンス液ノズルとを備えている。 In the manufacturing process of semiconductor devices and liquid crystal display devices, a cleaning process or an etching process is performed to remove foreign substances (dust, metal contaminants, organic contaminants, etc.) on the substrate surface by supplying a processing liquid to the substrate. Is called. For example, a single-wafer type substrate processing apparatus that processes substrates one by one includes a spin chuck that rotates while holding the substrate substantially horizontally, and a chemical nozzle that supplies a chemical toward the substrate held by the spin chuck; A rinsing liquid nozzle for supplying a rinsing liquid (generally pure water) toward the substrate held by the spin chuck.

この構成により、基板表面の全域に薬液を供給し、そのエッチング作用によって基板表面の異物を除去した後、基板表面の全域にリンス液を供給することで、基板上の薬液をリンス液に置換して洗い流すことができる。その後は、スピンチャックを高速回転させることによって、基板表面の液成分を振り切る振り切り乾燥が行われる。
薬液は、薬液原液を純水で所定濃度に希釈した混合液として調製される。薬液は、予め調製されて薬液タンクに貯留され、必要時に薬液ノズルへと供給されるようになっている。基板に供給された後の薬液は、薬液タンクへと回収して再利用することができる。
特開２００６−２４７９３号公報特開２００４−２２５７２号公報 With this configuration, the chemical solution is supplied to the entire area of the substrate surface, the foreign substance on the substrate surface is removed by the etching action, and then the rinse liquid is supplied to the entire area of the substrate surface, thereby replacing the chemical solution on the substrate with the rinse liquid. Can be washed away. After that, the spin chuck is rotated at a high speed to perform the swing-off drying to shake off the liquid component on the substrate surface.
The chemical solution is prepared as a mixed solution obtained by diluting a chemical solution stock solution with pure water to a predetermined concentration. The chemical solution is prepared in advance and stored in a chemical solution tank, and is supplied to the chemical solution nozzle when necessary. The chemical solution after being supplied to the substrate can be collected into the chemical solution tank and reused.
JP 2006-24793 A JP 2004-22572 A

しかし、リンス液を回収して再利用する先行技術はなく、リンス液は使い捨てにされてきた。そのため、リンス液の消費量が多く、基板処理装置のランニングコストが高くついていた。
そこで、この発明の目的は、リンス液を回収して再利用することによってランニングコストを低減することができ、ひいては基板処理コスト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。 However, there is no prior art for recovering and reusing the rinse solution, and the rinse solution has been made disposable. Therefore, the consumption of the rinsing liquid is large, and the running cost of the substrate processing apparatus is high.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can reduce the running cost by collecting and reusing the rinsing liquid, and thus can reduce the substrate processing cost.

上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）を保持する基板保持機構（１，７１）と、この基板保持機構に保持された基板にリンス液を供給するリンス液供給機構（７，７５，７６，２６，２７）と、基板に供給された後のリンス液をリンス液貯留槽（４７）に回収するリンス液回収機構（８）と、このリンス液回収機構によって回収されたリンス液を薬液原液と混合して薬液を調製し、この薬液を前記基板保持機構に保持された基板に供給する薬液供給機構（６，２６〜３６）とを含む、基板処理装置である。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。 In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes a substrate holding mechanism (1, 71) for holding the substrate (W) and a rinsing liquid for supplying a rinsing liquid to the substrate held by the substrate holding mechanism. The supply mechanism (7, 75, 76, 26, 27), the rinse liquid recovery mechanism (8) for recovering the rinse liquid after being supplied to the substrate in the rinse liquid storage tank (47), and the rinse liquid recovery mechanism A substrate processing apparatus including a chemical solution supply mechanism (6, 26 to 36) that mixes the collected rinse solution with a chemical solution stock solution to prepare a chemical solution and supplies the chemical solution to a substrate held by the substrate holding mechanism. is there. The alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter.

「薬液原液」とは、薬液供給機構においてリンス液によって希釈される前の状態の薬液をいう。
この構成によれば、基板に供給された後のリンス液がリンス液貯留槽に回収され、この回収されたリンス液を薬液原液と混合して薬液が調製される。この薬液を基板に供給することにより、その基板の処理が行われる。薬液によって基板を処理した後には、リンス液供給機構から基板にリンス液が供給され、基板上の薬液がリンス液に置換される。基板に供給された後のリンス液は、リンス液貯留槽に回収されて再利用される。これにより、リンス液の消費量を削減できるので、基板処理のランニングコストを低減できる。 The “chemical solution stock” refers to a chemical solution in a state before being diluted with a rinse solution in the chemical solution supply mechanism.
According to this configuration, the rinse solution after being supplied to the substrate is collected in the rinse solution storage tank, and the collected rinse solution is mixed with the chemical solution stock solution to prepare a chemical solution. By supplying this chemical solution to the substrate, the substrate is processed. After the substrate is processed with the chemical solution, the rinse solution is supplied to the substrate from the rinse solution supply mechanism, and the chemical solution on the substrate is replaced with the rinse solution. The rinse liquid after being supplied to the substrate is collected in the rinse liquid storage tank and reused. Thereby, since the consumption of the rinse liquid can be reduced, the running cost of the substrate processing can be reduced.

リンス液貯留槽に回収されるリンス液は微量の薬液成分を含む場合があるが、この微量の薬液成分は、基板処理に影響があるほど混合液の濃度変動を生じさせるものではない。したがって、リンス液の再利用によって基板処理の品質が不所望なほど劣化するおそれはない。
リンス液の種類としては、純水のほか、炭酸水、過酸化水素水、電解イオン水、水素水、磁気水などの機能水、または希薄濃度（たとえば１ｐｐｍ程度）のアンモニア水などを挙げることができる。 The rinsing liquid collected in the rinsing liquid storage tank may contain a very small amount of chemical liquid component, but this small amount of the chemical liquid component does not cause the concentration fluctuation of the mixed liquid to affect the substrate processing. Therefore, there is no possibility that the quality of the substrate processing is undesirably deteriorated by the reuse of the rinse liquid.
Examples of the rinsing liquid include pure water, functional water such as carbonated water, hydrogen peroxide water, electrolytic ion water, hydrogen water, and magnetic water, or dilute ammonia water (for example, about 1 ppm). it can.

薬液の種類としては、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、過酸化水素水、コリンを例示することができる。
前記基板保持機構は、１枚の基板を保持するものであってもよい。すなわち、前記基板処理装置は、基板を１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置であってもよい。より具体的には、たとえば、前記基板保持機構は、基板を保持して回転させる基板保持回転機構（１）であってもよい。さらに、前記リンス液供給機構は、基板保持機構に保持された基板に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル（４０）を含むものであってもよい。また、前記薬液供給機構は、基板保持機構に保持された基板に向けて薬液を吐出する薬液ノズル（２５）を含むものであってもよい。 Examples of the chemical solution include sulfuric acid, acetic acid, nitric acid, hydrochloric acid, hydrofluoric acid, aqueous ammonia, hydrogen peroxide, and choline.
The substrate holding mechanism may hold one substrate. That is, the substrate processing apparatus may be a single wafer processing apparatus that processes substrates one by one. More specifically, for example, the substrate holding mechanism may be a substrate holding and rotating mechanism (1) that holds and rotates a substrate. Furthermore, the rinse liquid supply mechanism may include a rinse liquid nozzle (40) for discharging a rinse liquid toward the substrate held by the substrate holding mechanism. The chemical solution supply mechanism may include a chemical solution nozzle (25) that discharges the chemical solution toward the substrate held by the substrate holding mechanism.

また、前記基板保持機構は、複数枚（たとえば、２５枚〜５０枚）の基板を一括して保持するものであってもよい。すなわち、前記基板処理装置は、複数枚の基板に対して一括して処理を施すバッチ型のものであってもよい。より具体的には、処理液を貯留することができる処理液槽（７０）内に前記基板保持機構（７１）を配置することにより、この基板保持機構に保持された複数枚の基板を前記処理液槽内の処理液に浸漬することができるようになっていてもよい。この場合に、前記リンス液供給機構は、前記処理液槽内にリンス液を供給するものであってもよい。また、前記薬液供給機構は、前記処理液槽内に薬液を供給するものであってもよい。 The substrate holding mechanism may hold a plurality of (for example, 25 to 50) substrates in a lump. That is, the substrate processing apparatus may be of a batch type that collectively processes a plurality of substrates. More specifically, by disposing the substrate holding mechanism (71) in a processing liquid tank (70) capable of storing a processing liquid, a plurality of substrates held by the substrate holding mechanism are processed. You may be able to be immersed in the processing liquid in a liquid tank. In this case, the rinse liquid supply mechanism may supply a rinse liquid into the treatment liquid tank. The chemical solution supply mechanism may supply a chemical solution into the processing solution tank.

請求項２記載の発明は、前記リンス液回収機構は、基板にリンス液が供給され始めた当初の所定期間には、前記基板に供給された後のリンス液を前記リンス液貯留槽へは導かず、前記所定期間の経過後において前記基板に供給された後のリンス液を前記リンス液貯留槽へ導く切り換え機構（４１）を含む、請求項１記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板にリンス液が供給され始めた当初の期間には、基板に供給された後のリンス液は回収されない。これは、リンス液供給当初の期間には、基板に供給された後のリンス液中に薬液成分が比較的多く含まれると考えられるからである。リンス液の供給開始後、しばらくすると（たとえば、枚葉型の基板処理装置の場合には５〜１０秒程度）、基板付近の処理液はほとんどリンス液となり、薬液成分をほとんど含まない状態となる（たとえば、薬液濃度が元の値の１／１００倍程度になる）。この状態のリンス液がリンス液貯留槽に回収される。したがって、このリンス液貯留槽に回収されたリンス液を再利用して薬液を調製する際に、その薬液濃度をより正確に制御できる。これにより、基板処理品質を向上できる。 In the invention according to claim 2, the rinse liquid recovery mechanism guides the rinse liquid after being supplied to the substrate to the rinse liquid storage tank during an initial predetermined period when the rinse liquid starts to be supplied to the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a switching mechanism (41) for guiding the rinse liquid supplied to the substrate after the predetermined period has passed to the rinse liquid storage tank.
According to this configuration, the rinsing liquid after being supplied to the substrate is not collected during the initial period when the rinsing liquid is supplied to the substrate. This is because it is considered that a relatively large amount of chemical component is contained in the rinse liquid after being supplied to the substrate during the initial period of the rinse liquid supply. After a while after the start of the supply of the rinsing liquid (for example, in the case of a single-wafer type substrate processing apparatus, about 5 to 10 seconds), the processing liquid in the vicinity of the substrate becomes almost a rinsing liquid and is almost free of chemical components. (For example, the chemical concentration is about 1/100 times the original value). The rinse liquid in this state is collected in the rinse liquid storage tank. Therefore, when the chemical liquid is prepared by reusing the rinse liquid collected in the rinse liquid storage tank, the chemical liquid concentration can be controlled more accurately. Thereby, the substrate processing quality can be improved.

たとえば、前記切り換え機構は、基板にリンス液が供給され始めた当初の一定時間については、リンス液をリンス液貯留槽に導かず、その一定時間経過後に、基板に供給された後のリンス液をリンス液貯留槽に導くものであってもよい。また、リンス液貯留槽へと向かうリンス液回収経路の途中部に、リンス液中の薬液濃度を検出する薬液濃度検出手段（７８）を設け、この薬液濃度検出手段の検出結果に応じて前記切り換え機構が切り換わるようにしてもよい。すなわち、前記薬液濃度検出手段によって検出される薬液濃度が所定のしきい値以上である期間にはリンス液をリンス液貯留槽に回収せず、当該薬液濃度が当該しきい値未満となった時点で、リンス液をリンス液貯留槽に導くように切り換え手段が切り換わるようにすればよい。 For example, the switching mechanism does not guide the rinsing liquid to the rinsing liquid storage tank for the initial fixed time when the rinsing liquid is supplied to the substrate. You may guide to a rinse liquid storage tank. Further, a chemical concentration detecting means (78) for detecting the chemical concentration in the rinsing liquid is provided in the middle of the rinsing liquid recovery path toward the rinsing liquid storage tank, and the switching is performed according to the detection result of the chemical concentration detecting means. The mechanism may be switched. That is, when the chemical solution concentration detected by the chemical solution concentration detection means is not less than a predetermined threshold value, the rinse solution is not collected in the rinse solution storage tank, and the chemical solution concentration becomes less than the threshold value. Thus, the switching means may be switched so as to guide the rinse liquid to the rinse liquid storage tank.

さらに具体的には、前記切り換え機構は、基板に供給された後のリンス液を、前記リンス液貯留槽へと導く回収路（４２）と、基板に供給された後のリンス液を廃液するための廃液路（４３）とのいずれかに選択的に導くものであってもよい。そして、この切り換え機構を、リンス液供給開始からの経過時間や、リンス液回収経路で検出されるリンス液中の薬液濃度に応じて切り換えればよい。 More specifically, the switching mechanism wastes the rinsing liquid after being supplied to the substrate and the recovery path (42) for guiding the rinsing liquid after being supplied to the substrate to the rinsing liquid storage tank. It may be selectively guided to any one of the waste liquid paths (43). Then, this switching mechanism may be switched in accordance with the elapsed time from the start of supplying the rinse liquid and the concentration of the chemical in the rinse liquid detected by the rinse liquid recovery path.

請求項３記載の発明は、前記薬液供給機構は、リンス液と薬液原液とを混合して薬液を調製する混合部（２６）と、この混合部に一端が接続された薬液配管（２７）と、この薬液配管の他端に結合された薬液吐出部（２５）とを含み、前記薬液配管を通して前記薬液吐出部から前記薬液を吐出させた後に、リンス液のみを前記薬液配管に供給するものである、請求項１または２記載の基板処理装置である。前記混合部は配管の途中部であってもよいし、薬液原液とリンス液とを所定の混合比で調合して貯留しておくための調合槽であってもよい。 According to a third aspect of the present invention, the chemical supply mechanism includes a mixing unit (26) for preparing a chemical solution by mixing a rinse solution and a chemical solution stock solution, and a chemical solution pipe (27) having one end connected to the mixing unit. And a chemical solution discharge part (25) coupled to the other end of the chemical solution pipe, and after the chemical solution is discharged from the chemical solution discharge part through the chemical solution pipe, only the rinse liquid is supplied to the chemical solution pipe. The substrate processing apparatus according to claim 1 or 2. The mixing unit may be an intermediate part of the pipe, or may be a mixing tank for preparing and storing a chemical solution stock and a rinsing solution at a predetermined mixing ratio.

この構成によれば、混合部において薬液原液がリンス液で希釈されることにより、基板に供給すべき薬液が調製される。この薬液は薬液配管を通って薬液吐出部へと供給される。薬液の吐出後には、リンス液のみが薬液配管へと供給される。これにより、薬液配管内の薬液がリンス液に置換される。こうして、次に基板が処理されるときに、薬液配管内で劣化した薬液が供給されることを抑制または防止できる。また、基板毎に薬液の種類や薬液の濃度といった処理条件を変更する場合に、前の基板の処理に用いられていた薬液が次の基板に供給されることを防止できる。これにより、基板処理品質を向上できる。むろん、この問題は、個々の基板の処理に先だって、薬液配管中の残留処理液を基板外に吐出するダミーディスペンスを行うことによっても抑制または防止される。しかし、このようなダミーディスペンスを１枚の基板毎に行うとスループットの低下を招くうえ、薬液およびリンス液の使用量の増加にもつながるので、あまり好ましくない。 According to this configuration, the chemical solution to be supplied to the substrate is prepared by diluting the chemical solution stock with the rinse solution in the mixing unit. This chemical solution is supplied to the chemical solution discharge section through the chemical solution pipe. After the discharge of the chemical liquid, only the rinse liquid is supplied to the chemical liquid pipe. Thereby, the chemical | medical solution in chemical | medical solution piping is substituted by the rinse liquid. In this way, when the substrate is processed next time, it is possible to suppress or prevent the supply of the deteriorated chemical liquid in the chemical liquid piping. Further, when the processing conditions such as the type of chemical solution and the concentration of the chemical solution are changed for each substrate, it is possible to prevent the chemical solution used for processing the previous substrate from being supplied to the next substrate. Thereby, the substrate processing quality can be improved. Of course, this problem can also be suppressed or prevented by performing a dummy dispense that discharges the residual processing solution in the chemical solution pipe to the outside of the substrate prior to the processing of each substrate. However, if such dummy dispensing is performed for each substrate, the throughput is reduced and the amount of the chemical solution and the rinsing solution used is increased, which is not preferable.

薬液配管内の薬液がリンス液に置換され尽くした後にもリンス液のみの供給を継続してもよい。これにより、リンス工程の初期においては、薬液吐出部から再利用リンス液を吐出して、初期のリンス処理を行うことができる。その結果、リンス液の消費量をさらに低減できる。リンス処理の初期には、基板上における薬液濃度が高いので、再利用リンス液を用いても、リンス処理時間が長くなるなどの問題はほとんど発生しない。 Even after the chemical solution in the chemical solution pipe is completely replaced with the rinse solution, the supply of the rinse solution alone may be continued. Thereby, in the initial stage of the rinsing process, the reuse rinsing liquid can be discharged from the chemical liquid discharging section, and the initial rinsing process can be performed. As a result, the consumption of the rinsing liquid can be further reduced. Since the concentration of the chemical solution on the substrate is high at the initial stage of the rinsing process, there is almost no problem such as an increase in the rinsing process time even when the reuse rinsing liquid is used.

前記薬液供給機構は、前記混合部に接続された薬液原液供給管（２８，２９）と、この薬液原液供給管に介装された薬液原液弁（３２，３４）と、前記混合部に接続された再利用リンス液配管（３０）と、この再利用リンス液配管に介装された再利用リンス液弁（３６）とを含むものであってもよい。この構成により、再利用リンス液弁および薬液原液弁の両方を開くことによって、薬液原液をリンス液で希釈して調製された薬液を薬液配管へと供給できる。また、再利用リンス液弁を開き、薬液原液弁を閉じることによって、リンス液のみを薬液配管へと供給できる。 The medicinal solution supply mechanism is connected to the medicinal solution stock supply pipe (28, 29) connected to the mixing section, the medicinal solution feed valve (32, 34) interposed in the medicinal solution feed pipe, and the mixing section. The reuse rinse liquid pipe (30) and the reuse rinse liquid valve (36) interposed in the reuse rinse liquid pipe may be included. With this configuration, by opening both the reuse rinsing liquid valve and the chemical liquid stock valve, the chemical liquid prepared by diluting the chemical liquid stock with the rinsing liquid can be supplied to the chemical liquid piping. Moreover, only the rinse liquid can be supplied to the chemical liquid pipe by opening the reuse rinse liquid valve and closing the chemical liquid stock valve.

請求項４記載の発明は、前記薬液供給機構は、薬液を基板に供給した後に、リンス液のみを基板に供給するものである、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。この構成により、再利用リンス液を利用して初期のリンス処理を行うことができる。リンス工程の初期には、基板表面の薬液濃度が高いので、再利用リンス液によるリンス液を行ってもリンス処理効率が悪くなるおそれはない。 The invention according to claim 4 is the substrate processing apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the chemical solution supply mechanism supplies only the rinse liquid to the substrate after supplying the chemical solution to the substrate. It is. With this configuration, the initial rinsing process can be performed using the reuse rinsing liquid. In the initial stage of the rinsing process, since the concentration of the chemical on the substrate surface is high, there is no possibility that the rinsing treatment efficiency is deteriorated even if the rinsing liquid is reused with the reuse rinsing liquid.

請求項５記載の発明は、前記薬液供給機構は、前記リンス液貯留槽から前記基板に向けて薬液を吐出する薬液吐出部までの配管の途中部で、この配管を流通しているリンス液中に薬液原液を注入することによって前記薬液を調製するものである、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、薬液を予め調製して薬液タンク（調合槽）に溜めておくのではなく、配管内を流通しているリンス液中に薬液原液を注入する構成であるので、薬液の経時変化を抑制でき、基板処理品質を高めることができる。また、薬液を予め調合しておく必要がないので、直前の基板処理の際にリンス液貯留槽に貯留されたリンス液を薬液調製のために用いることができる。これにより、回収したリンス液を速やかに再利用することができるので、リンス液貯留槽内でのリンス液の劣化を抑制できる。 According to a fifth aspect of the present invention, the chemical supply mechanism is provided in the rinse liquid flowing through the pipe in the middle of the pipe from the rinse liquid storage tank to the chemical discharge section that discharges the chemical toward the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the chemical solution is prepared by injecting a chemical solution stock solution.
According to this configuration, the chemical solution is not prepared in advance and stored in the chemical solution tank (preparation tank), but the chemical solution stock solution is injected into the rinsing solution flowing in the pipe. The change can be suppressed and the substrate processing quality can be improved. In addition, since it is not necessary to prepare a chemical solution in advance, the rinse solution stored in the rinse solution storage tank in the last substrate processing can be used for preparing the chemical solution. Thereby, since the collect | recovered rinse liquid can be reused rapidly, deterioration of the rinse liquid in a rinse liquid storage tank can be suppressed.

請求項６記載の発明は、前記リンス液貯留槽に貯留されたリンス液が一定時間以上利用されなかったときに、前記リンス液貯留槽内のリンス液を廃液する廃液手段（４８，５９）をさらに含む、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。この構成により、一定時間が経過してリンス液が劣化してしまったときには、これを廃棄することができる。その結果、劣化したリンス液を用いて薬液が調製されることを抑制または防止できるので、基板処理品質を向上できる。 The invention according to claim 6 is provided with waste liquid means (48, 59) for draining the rinse liquid in the rinse liquid storage tank when the rinse liquid stored in the rinse liquid storage tank has not been used for a predetermined time or more. Furthermore, it is a substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-5. With this configuration, when the rinsing liquid has deteriorated after a certain period of time, it can be discarded. As a result, it is possible to suppress or prevent the chemical solution from being prepared using the deteriorated rinsing solution, thereby improving the substrate processing quality.

請求項７記載の発明は、前記リンス液貯留槽から前記薬液供給機構までの再利用リンス液配管途中に設けられ、当該再利用リンス液配管を流通するリンス液中の酸素を脱気する脱気手段（５１）をさらに含む、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。この構成により、薬液調製のために利用される再利用リンス液中の酸素が脱気されるので、より高品質な基板処理が可能になる。より具体的には、基板表面の配線等の金属部分の酸化を抑制できる。 The invention according to claim 7 is a deaeration that is provided in the middle of the reuse rinse liquid pipe from the rinse liquid storage tank to the chemical liquid supply mechanism, and degasses oxygen in the rinse liquid flowing through the reuse rinse liquid pipe. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising means (51). With this configuration, oxygen in the reuse rinsing solution used for preparing the chemical solution is degassed, so that higher-quality substrate processing can be performed. More specifically, oxidation of metal parts such as wiring on the substrate surface can be suppressed.

請求項８記載の発明は、第１の基板（Ｗ）にリンス液を供給するリンス液供給工程と、前記第１の基板に供給された後のリンス液をリンス液貯留槽（４７）に回収するリンス液回収工程と、この回収されたリンス液を薬液原液と混合して薬液を調製し、この薬液を第２の基板（Ｗ）に供給する薬液供給工程とを含む、基板処理方法である。この方法により、請求項１の発明に関連して説明した効果が得られる。むろん、この方法に関しても、基板処理装置の発明と同様な変形を施すことが可能である。 According to the eighth aspect of the present invention, a rinsing liquid supply step for supplying a rinsing liquid to the first substrate (W) and a rinsing liquid after being supplied to the first substrate are collected in a rinsing liquid storage tank (47). The substrate processing method includes: a rinsing liquid recovery step, and a chemical liquid supply step of mixing the recovered rinsing liquid with a chemical liquid stock solution to prepare a chemical liquid and supplying the chemical liquid to the second substrate (W). . By this method, the effect described in relation to the invention of claim 1 can be obtained. Of course, this method can be modified in the same manner as the substrate processing apparatus.

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の構成を説明するための図解的な縦断面図である。この基板処理装置は、たとえば半導体ウエハのようなほぼ円形の基板Ｗに対して処理液による処理を施すための枚葉式の処理ユニットであり、基板Ｗをほぼ水平な姿勢で保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線まわりに回転させるためのスピンチャック１を備えている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining the configuration of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus is a single wafer processing unit for performing processing with a processing liquid on a substantially circular substrate W such as a semiconductor wafer, and holds the substrate W in a substantially horizontal posture. A spin chuck 1 for rotating around a substantially vertical rotation axis passing through the center is provided.

スピンチャック１は、チャック回転駆動機構２によって回転される回転軸３の上端に固定された、ほぼ円板形状のスピンベース４と、このスピンベース４の周縁部の複数箇所にほぼ等間隔で設けられ、基板Ｗを挟持するための複数個の挟持部材５とを備えている。
スピンチャック１は、有底容器状の処理カップ１０に収容されている。処理カップ１０の底部には、スピンチャック１の周囲を取り囲むように、基板Ｗの処理に用いられた後のリンス液を排液するための第１排液溝１１が形成されており、さらに、この第１排液溝１１を取り囲むように、基板Ｗの処理のために用いられた後の薬液を排液するための第２排液溝１２が形成されている。第１および第２排液溝１１，１２は、それらの間に形成された筒状の仕切壁１３によって区画されている。また、第１排液溝１１には、リンス液排液配管１４が接続されており、第２排液溝１２には薬液排液管１５が接続されている。薬液排液管１５は、図外の排液設備へと接続されている。 The spin chuck 1 is provided at substantially equal intervals at a plurality of positions on the peripheral portion of the spin base 4 and a substantially disc-shaped spin base 4 fixed to the upper end of the rotating shaft 3 rotated by the chuck rotation drive mechanism 2. And a plurality of clamping members 5 for clamping the substrate W.
The spin chuck 1 is accommodated in a processing cup 10 having a bottomed container shape. At the bottom of the processing cup 10, a first drain groove 11 for draining the rinse liquid after used for processing the substrate W is formed so as to surround the periphery of the spin chuck 1. A second drainage groove 12 for draining the chemical solution used for processing the substrate W is formed so as to surround the first drainage groove 11. The first and second drain grooves 11 and 12 are partitioned by a cylindrical partition wall 13 formed between them. A rinse liquid drain pipe 14 is connected to the first drain groove 11, and a chemical liquid drain pipe 15 is connected to the second drain groove 12. The chemical drainage pipe 15 is connected to a drainage facility (not shown).

処理カップ１０の上方には、基板Ｗからの処理液（薬液またはリンス液）が外部に飛散することを防止するためのスプラッシュガード２０が設けられている。このスプラッシュガード２０は、基板Ｗの回転軸線に対してほぼ回転対称な形状を有していて、その上方部の内面は、基板Ｗの回転軸線に対向するように開いた断面横向きＶ字状のリンス液捕獲部２１となっている。またスプラッシュガード２０の下方部には、基板Ｗの回転半径方向外方に向かうに従って下方に向かう凹湾曲傾斜面の形態に形成された薬液捕獲部２２が形成されている。薬液捕獲部２２の上端付近には、処理カップ１０の仕切壁１３を受け入れるための仕切壁収納溝２３が形成されている。 A splash guard 20 is provided above the processing cup 10 to prevent the processing liquid (chemical liquid or rinsing liquid) from the substrate W from splashing outside. The splash guard 20 has a substantially rotationally symmetric shape with respect to the rotation axis of the substrate W, and the inner surface of the upper portion thereof has a V-shaped cross section that is open so as to face the rotation axis of the substrate W. It becomes the rinse liquid capture part 21. Further, a chemical liquid capturing part 22 formed in the form of a concavely curved inclined surface that goes downward as it goes outward in the rotational radius direction of the substrate W is formed in the lower part of the splash guard 20. A partition wall storage groove 23 for receiving the partition wall 13 of the processing cup 10 is formed in the vicinity of the upper end of the chemical liquid capture unit 22.

スプラッシュガード２０に関連して、たとえば、ボールねじ機構等を含むスプラッシュガード昇降駆動機構１９が設けられている。スプラッシュガード昇降駆動機構１９は、スプラッシュガード２０を、薬液捕獲部２２がスピンチャック１に保持された基板Ｗの周端面に対向する薬液排液位置（図１に実線で示す位置）と、リンス液捕獲部２１がスピンチャック１に保持された基板Ｗの端面に対向するリンス液排液位置（図１に二点鎖線で示す位置）との間で上下動させる。また、スプラッシュガード昇降駆動機構１９は、スピンチャック１に対する基板Ｗの搬入／搬出の際、および基板Ｗ表面の液成分を振り切って乾燥させるスピンドライの際には、スプラッシュガード２０をリンス液排液位置よりも下方の基板受け渡し位置に退避させる。 In association with the splash guard 20, for example, a splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 including a ball screw mechanism and the like is provided. The splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 includes a splash guard 20, a chemical liquid draining position (a position indicated by a solid line in FIG. 1) facing the peripheral end surface of the substrate W held by the spin chuck 1, and a rinsing liquid. The capture unit 21 moves up and down between the rinse liquid drainage position (position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) facing the end surface of the substrate W held by the spin chuck 1. Further, the splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 removes the splash guard 20 from the rinse liquid when the substrate W is carried in / out of the spin chuck 1 and when spin drying is performed by shaking off the liquid components on the surface of the substrate W. The substrate is retracted to the substrate transfer position below the position.

この基板処理装置には、さらに、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面に薬液を供給する薬液供給機構６と、同じくスピンチャック１に保持された基板Ｗの表面にリンス液を供給するリンス液供給機構７と、基板Ｗに供給された後のリンス液を再利用のために回収するリンス液回収機構８とが備えられている。
薬液供給機構６は、スピンチャック１に保持された基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する薬液吐出部としての薬液ノズル２５と、第１薬液原液および第２薬液原液ならびにリンス液を混合することができる混合部（マニホールド）２６と、混合部２６に一端が接続され他端が薬液ノズル２５に接続された薬液配管２７とを備えている。混合部２６には、第１薬液原液供給源からの第１薬液原液を導く第１薬液原液供給管２８、第２薬液原液供給源からの第２薬液原液を導く第２薬液原液供給管２９および再利用リンス液配管３０が接続されている。第１薬液原液供給管２８には、第１原液流量調整弁３１および第１原液開閉弁３２が介装されている。第２薬液原液供給管２９にも同様に、第２原液流量調整弁３３および第２原液開閉弁３４が介装されている。さらに、再利用リンス液配管３０には、再利用リンス液流量調整弁３５および再利用リンス液開閉弁３６が介装されている。 The substrate processing apparatus further includes a chemical solution supply mechanism 6 for supplying a chemical solution to the surface of the substrate W held by the spin chuck 1 and a rinse for supplying a rinse solution to the surface of the substrate W also held by the spin chuck 1. A liquid supply mechanism 7 and a rinse liquid recovery mechanism 8 that recovers the rinse liquid supplied to the substrate W for reuse are provided.
The chemical solution supply mechanism 6 mixes the chemical solution nozzle 25 as a chemical solution discharge unit that discharges the chemical solution toward the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 1, the first chemical solution stock solution, the second chemical solution stock solution, and the rinse solution. And a chemical solution pipe 27 having one end connected to the mixing unit 26 and the other end connected to the chemical nozzle 25. The mixing unit 26 includes a first chemical solution stock supply pipe 28 that guides the first chemical solution stock solution from the first chemical solution stock supply source, a second chemical solution stock supply pipe 29 that guides the second chemical solution stock solution from the second chemical solution stock supply source, and A reuse rinse liquid pipe 30 is connected. A first raw solution flow rate adjusting valve 31 and a first raw solution opening / closing valve 32 are interposed in the first chemical solution supply pipe 28. Similarly, a second raw solution flow rate adjusting valve 33 and a second raw solution opening / closing valve 34 are interposed in the second chemical solution supply pipe 29. Further, a reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 35 and a reuse rinse liquid on-off valve 36 are interposed in the reuse rinse liquid pipe 30.

たとえば、第１薬液原液は塩酸（ＨＣｌ）であり、第２薬液原液は過酸化水素水（Ｈ₂Ｏ₂）であり、リンス液は純水（脱イオン化された純水：ＤＩＷ）であってもよい。この場合に、たとえば、ＨＣｌ：Ｈ₂Ｏ₂：ＤＩＷ＝１：１：１００の混合比で、第１および第２原液を混合し、かつ、それを純水で希釈するとすれば、流量調整弁３１，３３，３５をそれぞれ通る塩酸、過酸化水素水および純水（リンス液）の流量を、それぞれ１０ｍｌ／分、１０ｍｌ／分および１０００ｍｌ／分のように調節すればよい。これにより、配管途中にあって配管の一部をなすマニホールド形の混合部２６内を流通している状態のリンス液中に、塩酸および過酸化水素水を注入（インジェクション）することができ、これにより、基板処理のために使用される直前に所要混合比の薬液を調製することができる。 For example, the first chemical solution stock solution is hydrochloric acid (HCl), the second chemical solution stock solution is hydrogen peroxide (H ₂ O ₂ ), and the rinse solution is pure water (deionized pure water: DIW). Also good. In this case, for example, if the first and second stock solutions are mixed at a mixing ratio of HCl: H ₂ O ₂ : DIW = 1: 1: 100 and diluted with pure water, the flow rate adjusting valve The flow rates of hydrochloric acid, hydrogen peroxide solution and pure water (rinse solution) passing through 31, 33 and 35 may be adjusted to 10 ml / min, 10 ml / min and 1000 ml / min, respectively. As a result, hydrochloric acid and hydrogen peroxide water can be injected (injected) into the rinsing liquid in the middle of the piping and flowing through the manifold-type mixing section 26 that forms part of the piping. Thus, a chemical solution having a required mixing ratio can be prepared immediately before being used for substrate processing.

リンス液供給機構７は、リンス液供給源からの新しいリンス液（たとえば純水）を導くリンス液供給配管３８と、このリンス液供給配管３８の途中部に介装されたリンス液弁３９と、リンス液供給配管３８の先端に結合されたリンス液吐出部としてのリンス液ノズル４０とを備えている。このリンス液ノズル４０から吐出されたリンス液は、スピンチャック１上の基板Ｗ上面へと供給されるようになっている。 The rinse liquid supply mechanism 7 includes a rinse liquid supply pipe 38 for introducing a new rinse liquid (for example, pure water) from a rinse liquid supply source, a rinse liquid valve 39 interposed in the middle of the rinse liquid supply pipe 38, A rinsing liquid nozzle 40 is provided as a rinsing liquid discharge unit coupled to the tip of the rinsing liquid supply pipe 38. The rinse liquid discharged from the rinse liquid nozzle 40 is supplied to the upper surface of the substrate W on the spin chuck 1.

リンス液回収機構８は、リンス液排液配管１４に結合された切り換え機構４１と、この切り換え機構４１に一端が接続されたリンス液回収路４２と、同じく切り換え機構４１に一端が接続された廃液路４３と、リンス液回収路４２の他端と接続されたリンス液貯留槽４７とを備えている。切り換え機構４１は、マニホールド４４を備えており、このマニホールド４４に、リンス液排液配管１４、リンス液回収路４２および廃液路４３が結合されている。そして、切り換え機構４１は、リンス液回収路４２に介装された回収弁４５と、廃液路４３に介装された廃液弁４６とを備えている。廃液路４３の他端は、廃液配管４８に接続されている。 The rinse liquid recovery mechanism 8 includes a switching mechanism 41 coupled to the rinse liquid drainage pipe 14, a rinse liquid recovery path 42 having one end connected to the switching mechanism 41, and a waste liquid having one end connected to the switching mechanism 41. A passage 43 and a rinse liquid storage tank 47 connected to the other end of the rinse liquid recovery path 42 are provided. The switching mechanism 41 includes a manifold 44, and the rinse liquid drainage pipe 14, the rinse liquid recovery path 42, and the waste liquid path 43 are coupled to the manifold 44. The switching mechanism 41 includes a recovery valve 45 interposed in the rinse liquid recovery path 42 and a waste liquid valve 46 interposed in the waste liquid path 43. The other end of the waste liquid path 43 is connected to a waste liquid pipe 48.

この構成により、廃液弁４６を閉じて回収弁４５を開けば、処理カップ１０からリンス液排液配管１４へと排液されたリンス液を、リンス液回収路４２を介してリンス液貯留槽４７へと回収することができる。このように、リンス液排液配管１４およびリンス液回収路４２は、リンス液を回収するためのリンス液回収経路を形成している。また、回収弁４５を閉じて廃液弁４６を開けば、処理カップ１０からリンス液排液配管１４へと排液されたリンス液を廃液路４３および廃液配管４８を介して廃棄することができる。 With this configuration, when the waste liquid valve 46 is closed and the recovery valve 45 is opened, the rinse liquid drained from the processing cup 10 to the rinse liquid drain pipe 14 is rinsed through the rinse liquid recovery path 42 to the rinse liquid storage tank 47. Can be recovered. As described above, the rinse liquid drain pipe 14 and the rinse liquid recovery path 42 form a rinse liquid recovery path for recovering the rinse liquid. If the recovery valve 45 is closed and the waste liquid valve 46 is opened, the rinse liquid drained from the processing cup 10 to the rinse liquid drain pipe 14 can be discarded through the waste liquid path 43 and the waste liquid pipe 48.

再利用リンス液配管３０は、リンス液貯留槽４７に回収されたリンス液を、再利用のために混合部２６へと導くための配管である。この再利用リンス液配管３０には、リンス液貯留槽４７側から順に、ポンプ５０、脱気ユニット５１、温度調節ユニット５２、フィルタ５３、再利用リンス液流量調整弁３５および再利用リンス液開閉弁３６が介装されている。 The reuse rinse liquid pipe 30 is a pipe for guiding the rinse liquid collected in the rinse liquid storage tank 47 to the mixing unit 26 for reuse. The reuse rinse liquid pipe 30 includes, in order from the rinse liquid storage tank 47 side, a pump 50, a deaeration unit 51, a temperature adjustment unit 52, a filter 53, a reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 35, and a reuse rinse liquid opening / closing valve. 36 is interposed.

ポンプ５０は、リンス液貯留槽４７に貯留されたリンス液５４を汲み上げ、混合部２６に向けて圧送するものである。ポンプ５０は、たとえば、ベローズポンプで構成することができる。ただし、この場合には、リンス液に脈動が生じるので、これを緩和するためのダンパーをさらに設けることが好ましい。脱気ユニット５１は、再利用リンス液配管３０内を流通するリンス液中の酸素を取り除くためのユニットである。その具体的な構成は、たとえば、特許文献２に示されている。温度調節ユニット５２は、再利用リンス液配管３０内を流通するリンス液を所定の温度に加熱または冷却するためのものである。フィルタ５３は、再利用リンス液配管３０内を流通するリンス液中の異物を除去するためのものである。 The pump 50 pumps up the rinse liquid 54 stored in the rinse liquid storage tank 47 and pumps the rinse liquid 54 toward the mixing unit 26. The pump 50 can be constituted by, for example, a bellows pump. However, in this case, pulsation occurs in the rinsing liquid, and therefore it is preferable to further provide a damper for alleviating this. The deaeration unit 51 is a unit for removing oxygen in the rinse liquid flowing through the reuse rinse liquid pipe 30. The specific structure is shown by patent document 2, for example. The temperature adjustment unit 52 is for heating or cooling the rinse liquid flowing through the reuse rinse liquid pipe 30 to a predetermined temperature. The filter 53 is for removing foreign substances in the rinse liquid flowing through the reuse rinse liquid pipe 30.

ポンプ５０によってリンス液を圧送する代わりに、リンス液貯留槽４７を密閉容器で構成し、このリンス液貯留槽４７に、不活性ガス供給源からの不活性ガス（たとえば窒素ガス）を不活性ガス供給路５５から供給して、リンス液貯留槽４７を加圧するようにしてもよい。この場合、リンス液貯留槽４７内の加圧によって、再利用リンス液配管３０へとリンス液５４が押し出される。 Instead of pumping the rinsing liquid with the pump 50, the rinsing liquid storage tank 47 is formed of a sealed container, and an inert gas (for example, nitrogen gas) from an inert gas supply source is supplied to the rinsing liquid storage tank 47 as an inert gas. The rinse liquid storage tank 47 may be pressurized by supplying from the supply path 55. In this case, the rinsing liquid 54 is pushed out to the reuse rinsing liquid piping 30 by pressurization in the rinsing liquid storage tank 47.

再利用リンス液配管３０には、フィルタ５３と再利用リンス液流量調整弁３５との間の位置に、循環配管５６が分岐接続されている。この循環配管５６は、再利用リンス液開閉弁３６が閉じられているときに、フィルタ５３からの再利用リンス液をリンス液貯留槽４７へと帰還させる。これにより、リンス液５４は、脱気ユニット５１、温度調節ユニット５２およびフィルタ５３を通る循環経路内を循環し、その過程で、溶存酸素が取り除かれ、温度調節がなされ、かつ異物除去処理がなされることになる。 A circulation pipe 56 is branchedly connected to the reuse rinse liquid pipe 30 at a position between the filter 53 and the reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 35. The circulation pipe 56 returns the reuse rinse liquid from the filter 53 to the rinse liquid storage tank 47 when the reuse rinse liquid on-off valve 36 is closed. As a result, the rinse liquid 54 circulates in the circulation path passing through the deaeration unit 51, the temperature adjustment unit 52, and the filter 53, and in the process, dissolved oxygen is removed, the temperature is adjusted, and foreign matter removal processing is performed. Will be.

リンス液貯留槽４７には、新しいリンス液を供給するための新液供給配管５７が接続されており、この新液供給配管５７には新液供給弁５８が介装されている。リンス液貯留槽４７内のリンス液５４の液量が少なくなったときには、新液供給弁５８を開くことにより、リンス液貯留槽４７に新しいリンス液を供給することができる。リンス液貯留槽４７内のリンス液量が所定の下限値になったことを検出するために、リンス液貯留槽４７に関連して、下限液面センサ４９が設けられている。 A new liquid supply pipe 57 for supplying a new rinse liquid is connected to the rinse liquid storage tank 47, and a new liquid supply valve 58 is interposed in the new liquid supply pipe 57. When the amount of the rinsing liquid 54 in the rinsing liquid storage tank 47 decreases, a new rinsing liquid can be supplied to the rinsing liquid storage tank 47 by opening the new liquid supply valve 58. In order to detect that the amount of the rinse liquid in the rinse liquid storage tank 47 has reached a predetermined lower limit value, a lower limit liquid level sensor 49 is provided in association with the rinse liquid storage tank 47.

さらに、リンス液貯留槽４７の底部には、廃液配管４８が接続されており、その途中部に廃液弁５９が介装されている。これらは廃液手段を構成しており、廃液弁５９を開くことにより、リンス液貯留槽４７内のリンス液５４を全て廃棄することができる。前述の廃液路４３は、廃液配管４８において廃液弁５９よりも下流側に接続されている。
図２は、この基板処理装置の制御系統の構成を説明するためのブロック図である。前述のチャック回転駆動機構２、スプラッシュガード昇降駆動機構１９、第１原液流量調整弁３１、第１原液開閉弁３２、第２原液流量調整弁３３、第２原液開閉弁３４、再利用リンス液流量調整弁３５、再利用リンス液開閉弁３６、リンス液弁３９、回収弁４５、廃液弁４６、ポンプ５０、脱気ユニット５１、温度調節ユニット５２、新液供給弁５８、廃液弁５９の動作は、マイクロコンピュータなどを含む制御装置６０によって制御されるようになっている。この制御装置６０には、下限液面センサ４９の出力信号が入力されるようになっている。 Furthermore, a waste liquid pipe 48 is connected to the bottom of the rinse liquid storage tank 47, and a waste liquid valve 59 is interposed in the middle thereof. These constitute waste liquid means, and by opening the waste liquid valve 59, all of the rinse liquid 54 in the rinse liquid storage tank 47 can be discarded. The aforementioned waste liquid passage 43 is connected to the downstream side of the waste liquid valve 59 in the waste liquid pipe 48.
FIG. 2 is a block diagram for explaining the configuration of the control system of the substrate processing apparatus. The chuck rotation driving mechanism 2, the splash guard lifting / lowering driving mechanism 19, the first raw liquid flow rate adjusting valve 31, the first raw liquid on-off valve 32, the second raw liquid flow rate adjusting valve 33, the second raw liquid on-off valve 34, the reuse rinse liquid flow rate. The operation of the regulating valve 35, the reuse rinse liquid on-off valve 36, the rinse liquid valve 39, the recovery valve 45, the waste liquid valve 46, the pump 50, the deaeration unit 51, the temperature adjustment unit 52, the new liquid supply valve 58, and the waste liquid valve 59 It is controlled by a control device 60 including a microcomputer. An output signal from the lower limit liquid level sensor 49 is input to the control device 60.

図３は、前記基板処理装置による基板処理動作の一例を説明するためのフローチャートである。処理対象の基板は、基板搬送ロボット（図示せず）によって、スピンチャック１に受け渡される（ステップＳ１）。制御装置６０は、下限液面センサ４９の出力を参照して、リンス液貯留槽４７内のリンス液５４の液量が十分であるかどうかを判断する（ステップＳ２）。下限液面センサ４９は、たとえば、１枚の基板Ｗの処理のために必要とされる再利用リンス液５４の液量に対応する液面を検出する。制御装置６０は、下限液面センサ４９が液面を検出していなければ、その液位を上げるために、新液供給弁５８を開き、リンス液貯留槽４７に新たなリンス液を供給する。 FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the substrate processing operation by the substrate processing apparatus. The substrate to be processed is delivered to the spin chuck 1 by a substrate transfer robot (not shown) (step S1). The control device 60 refers to the output of the lower limit liquid level sensor 49 and determines whether or not the amount of the rinse liquid 54 in the rinse liquid storage tank 47 is sufficient (step S2). The lower limit liquid level sensor 49 detects the liquid level corresponding to the amount of the reuse rinse liquid 54 required for processing one substrate W, for example. If the lower limit liquid level sensor 49 has not detected the liquid level, the control device 60 opens the new liquid supply valve 58 and supplies a new rinse liquid to the rinse liquid storage tank 47 in order to raise the liquid level.

リンス液貯留槽４７に十分な液量のリンス液５４が蓄えられている場合には、制御装置６０は、チャック回転駆動機構２を制御し、スピンチャック１を所定の液処理回転速度で回転させる（ステップＳ４）。さらに、制御装置６０は、スプラッシュガード昇降駆動機構１９を制御することにより、スプラッシュガード２０を前記薬液廃液位置（図１において実線で示す位置）へと移動させる（ステップＳ５）。さらに、制御装置６０は、切り換え機構４１の回収弁４５を閉じ、廃液弁４６を開く（ステップＳ６）。また、このとき、制御装置６０は、第１原液開閉弁３２、第２原液開閉弁３４、再利用リンス液開閉弁３６および廃液弁５９をいずれも閉成状態に制御している。 When the rinsing liquid 54 having a sufficient amount is stored in the rinsing liquid storage tank 47, the control device 60 controls the chuck rotation driving mechanism 2 to rotate the spin chuck 1 at a predetermined liquid processing rotation speed. (Step S4). Further, the control device 60 controls the splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 to move the splash guard 20 to the chemical liquid waste liquid position (position indicated by a solid line in FIG. 1) (step S5). Further, the control device 60 closes the recovery valve 45 of the switching mechanism 41 and opens the waste liquid valve 46 (step S6). At this time, the control device 60 controls the first undiluted solution on / off valve 32, the second undiluted solution on / off valve 34, the reuse rinse liquid on / off valve 36, and the waste solution valve 59 to be closed.

この状態から、制御装置６０は、再利用リンス液開閉弁３６を開く（ステップＳ７）。これにより、リンス液貯留槽４７に貯留されているリンス液５４が、ポンプ５０によって汲み出され、再利用リンス液配管３０を介して混合部２６へと流れ込む。そして、混合部２６から薬液配管２７を通って、薬液ノズル２５から基板Ｗの上面へと吐出される。
さらに、制御装置６０は、第１原液開閉弁３２および第２原液開閉弁３４を開く（ステップＳ８）。また、制御装置６０は、第１薬液原液、第２薬液原液およびリンス液の混合比に応じて、流量調整弁３１，３３，３５の流量を設定する。これにより、混合部２６を通って流通しているリンス液中に第１薬液原液および第２薬液原液が注入されて、流量調整弁３１，３３および３５によってそれぞれ設定されている流量に応じた混合比で第１および第２薬液原液ならびにリンス液が混合され、所定混合比の薬液が調製される。この薬液は、混合部２６から薬液配管２７を介し、薬液ノズル２５から基板Ｗの上面へと吐出されることになる。基板Ｗの上面に達した薬液は、遠心力を受けることにより、基板Ｗの上面の全域へと広がる。 From this state, the control device 60 opens the reuse rinsing liquid on-off valve 36 (step S7). Accordingly, the rinse liquid 54 stored in the rinse liquid storage tank 47 is pumped out by the pump 50 and flows into the mixing unit 26 via the reuse rinse liquid pipe 30. Then, the liquid is discharged from the chemical liquid nozzle 25 onto the upper surface of the substrate W through the chemical liquid pipe 27 from the mixing unit 26.
Further, the control device 60 opens the first stock solution on-off valve 32 and the second stock solution on-off valve 34 (step S8). Further, the control device 60 sets the flow rate of the flow rate adjusting valves 31, 33 and 35 according to the mixing ratio of the first chemical solution stock solution, the second chemical solution stock solution and the rinse solution. As a result, the first chemical solution stock solution and the second chemical solution stock solution are injected into the rinsing liquid flowing through the mixing unit 26, and mixing is performed according to the flow rates set by the flow rate adjusting valves 31, 33, and 35, respectively. The first and second chemical stock solutions and the rinse solution are mixed at a ratio to prepare a chemical solution with a predetermined mixing ratio. The chemical solution is discharged from the chemical solution nozzle 25 to the upper surface of the substrate W through the chemical solution pipe 27 from the mixing unit 26. The chemical solution that has reached the upper surface of the substrate W spreads over the entire upper surface of the substrate W by receiving a centrifugal force.

このような薬液処理が所定時間にわたって行われた後（ステップＳ９）、制御装置６０は第１および第２原液開閉弁３２，３４を閉じる（ステップＳ１０）。これにより、混合部２６にはリンス液だけが供給される状態となる。このリンス液は、混合部２６内の薬液を置換し、さらに薬液配管２７および薬液ノズル２５内の残留薬液を置換し尽くすことになる。 After such chemical processing is performed for a predetermined time (step S9), the control device 60 closes the first and second stock solution on-off valves 32 and 34 (step S10). As a result, only the rinsing liquid is supplied to the mixing unit 26. This rinsing liquid replaces the chemical liquid in the mixing unit 26 and further replaces the residual chemical liquid in the chemical liquid pipe 27 and the chemical liquid nozzle 25.

一方、制御装置６０は、スプラッシュガード昇降駆動機構１９を制御することにより、スプラッシュガード２０をリンス液排液位置（図１において二点鎖線で示す位置）へと移動させる（ステップＳ１１）。さらに、制御装置６０は、所定時間の経過を待機した後に（ステップＳ１２）、再利用リンス液開閉弁３６を閉じる（ステップＳ１３）。この間に、前述のとおり、混合部２６および薬液配管２７内ならびに薬液ノズル２５内の薬液は全てリンス液へと置換され、さらに、薬液ノズル２５から基板Ｗの上面に向けてリンス液が供給されることになる。こうして、リンス工程の初期には、薬液ノズル２５から、再利用リンス液が基板Ｗに供給される。 On the other hand, the control device 60 controls the splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 to move the splash guard 20 to the rinse liquid drainage position (position indicated by a two-dot chain line in FIG. 1) (step S11). Further, after waiting for the elapse of a predetermined time (step S12), the control device 60 closes the reuse rinse liquid on-off valve 36 (step S13). During this time, as described above, the chemicals in the mixing unit 26, the chemical liquid pipe 27, and the chemical nozzle 25 are all replaced with the rinsing liquid, and the rinsing liquid is further supplied from the chemical liquid nozzle 25 toward the upper surface of the substrate W. It will be. Thus, at the initial stage of the rinsing process, the reuse rinsing liquid is supplied from the chemical liquid nozzle 25 to the substrate W.

次に、制御装置６０は、リンス液弁３９を開く（ステップＳ１４）。これにより、リンス液ノズル４０から、リンス液（新液）がスピンチャック１に保持された基板Ｗの上面へと供給される。このリンス液は、基板Ｗ上で遠心力を受けることにより基板Ｗの上面全域へと広がり、その表面の残留薬液を置換する。
さらに、制御装置６０は、切り換え機構４１の回収弁４５を開き、廃液弁４６を閉じる（ステップＳ１５）。これにより、スプラッシュガード２０のリンス液捕獲部２１によって捕獲され、第１排液溝１１からリンス液排液配管１４へと流れ込んだリンス液が、リンス液回収路４２を通ってリンス液貯留槽４７へと導かれる。 Next, the control device 60 opens the rinse liquid valve 39 (step S14). Accordingly, the rinse liquid (new liquid) is supplied from the rinse liquid nozzle 40 to the upper surface of the substrate W held by the spin chuck 1. The rinse liquid spreads over the entire upper surface of the substrate W by receiving a centrifugal force on the substrate W, and replaces the remaining chemical solution on the surface.
Further, the control device 60 opens the recovery valve 45 of the switching mechanism 41 and closes the waste liquid valve 46 (step S15). As a result, the rinse liquid that has been captured by the rinse liquid capture unit 21 of the splash guard 20 and has flowed from the first drain groove 11 into the rinse liquid drain pipe 14 passes through the rinse liquid recovery path 42 and rinse liquid storage tank 47. Led to.

こうして、リンス工程の初期のリンス液は、廃液路４３を介して廃液する一方で、リンス液中の薬液濃度がある程度低くなるまでの時間経過を待って（ステップＳ１２）、その後のリンス液はリンス液貯留槽４７へと回収されるようになっている。この実施形態では、再利用リンス液によるリンス処理期間中はリンス液を廃棄し、リンス液ノズル４０からのリンス液（新液）の供給期間中はリンス液を回収するようにしているが、リンス液ノズル４０からのリンス液（新液）の供給を開始してから所定時間の経過を待って、リンス液廃棄状態からリンス液回収状態に切り換えてもよい。 In this way, the initial rinsing liquid in the rinsing process is drained via the waste liquid passage 43, while waiting for a lapse of time until the chemical concentration in the rinsing liquid decreases to some extent (step S12), and the subsequent rinsing liquid is rinsed. The liquid is stored in the liquid storage tank 47. In this embodiment, the rinsing liquid is discarded during the rinsing process with the reuse rinsing liquid, and the rinsing liquid is collected during the rinsing liquid (new liquid) supply period from the rinsing liquid nozzle 40. The rinsing liquid discarding state may be switched to the rinsing liquid recovery state after a lapse of a predetermined time after the supply of the rinsing liquid (new liquid) from the liquid nozzle 40 is started.

リンス液ノズル４０からリンス液の供給を開始してから所定時間の経過の後に（ステップＳ１６）、制御装置６０は、リンス液弁３９を閉じてリンス工程を終了する（ステップＳ１７）。
次に、制御装置６０は、スプラッシュガード昇降駆動機構１９を制御することにより、スプラッシュガード２０を基板受け渡し位置へと移動する（ステップＳ１８）。この基板受け渡し位置とは、スプラッシュガード２０の上面が基板Ｗよりも下方に位置する状態のスプラッシュガード２０の位置である。この状態で、制御装置６０は、チャック回転駆動機構２を制御することにより、スピンチャック１の回転速度を所定の乾燥回転速度まで加速する（ステップＳ１９）。これにより、基板Ｗの表面のリンス液が、遠心力によってその外方へと振り切られる（スピンドライ）。 After a lapse of a predetermined time from the start of the supply of the rinsing liquid from the rinsing liquid nozzle 40 (step S16), the control device 60 closes the rinsing liquid valve 39 and ends the rinsing process (step S17).
Next, the control device 60 moves the splash guard 20 to the substrate delivery position by controlling the splash guard lifting / lowering drive mechanism 19 (step S18). The substrate delivery position is the position of the splash guard 20 in a state where the upper surface of the splash guard 20 is positioned below the substrate W. In this state, the control device 60 controls the chuck rotation drive mechanism 2 to accelerate the rotation speed of the spin chuck 1 to a predetermined drying rotation speed (step S19). Thereby, the rinsing liquid on the surface of the substrate W is spun off to the outside by a centrifugal force (spin dry).

所定時間にわたってこのような動作を行った後には（ステップＳ２０）、制御装置６０は、チャック回転駆動機構２を制御してスピンチャック１の回転を停止させる（ステップＳ２１）。その後、基板搬送ロボットにより、処理済の基板Ｗがスピンチャック１から払い出される（ステップＳ２２）。
次の基板Ｗが搬入されて同様の処理が行われるとき、この基板Ｗに供給される薬液は、その前に処理した基板のリンス処理に使用したリンス液中に第１および第２薬液原液を注入して調製される。このようにして、従来は使い捨てにされていたリンス液を回収して再利用することができるので、基板処理装置のランニングコストを低減することができ、基板処理に要するコストを大幅に削減することが可能になる。 After performing such an operation for a predetermined time (step S20), the control device 60 controls the chuck rotation driving mechanism 2 to stop the rotation of the spin chuck 1 (step S21). Thereafter, the processed substrate W is discharged from the spin chuck 1 by the substrate transfer robot (step S22).
When the next substrate W is carried in and the same processing is performed, the chemical solution supplied to the substrate W is obtained by adding the first and second chemical stock solutions in the rinsing solution used for the rinsing processing of the previously processed substrate. Prepared by injection. In this way, since the rinse liquid that has been disposable can be collected and reused, the running cost of the substrate processing apparatus can be reduced, and the cost required for substrate processing can be greatly reduced. Is possible.

制御装置６０は、リンス液貯留槽４７に貯留されているリンス液５４が予め定める一定時間（たとえば１２時間）にわたって使用されていないと判断されるときには、廃液弁５９を開き、リンス液貯留槽４７内のリンス液５４を廃液配管４８へと全て排出する。これにより、一定時間が経過してリンス液が劣化してしまったときには、これを廃棄することで、劣化したリンス液を用いて薬液が調製されることを防止でき、基板処理品質を向上することができる。 When it is determined that the rinsing liquid 54 stored in the rinsing liquid storage tank 47 has not been used for a predetermined time (for example, 12 hours), the control device 60 opens the waste liquid valve 59, and the rinsing liquid storage tank 47. All the rinse liquid 54 is discharged to the waste liquid pipe 48. As a result, when the rinsing liquid has deteriorated after a certain period of time, it is possible to prevent the chemical liquid from being prepared using the deteriorated rinsing liquid and to improve the substrate processing quality. Can do.

薬液ノズル２５またはリンス液ノズル４０から吐出されたリンス液は、大気と接触することになる。そのため、第１排液溝１１からリンス液排液配管１４へと導かれ、リンス液回収路４２を介してリンス液貯留槽４７に回収されるリンス液は、酸素を含んだ状態となっている。このリンス液中の溶存酸素が基板処理に悪影響（たとえば、基板表面の金属配線の酸化）を及ぼすことを抑制または防止するために、再利用リンス液配管３０に脱気ユニット５１が介装されている。この脱気ユニット５１の働きにより、リンス液を回収して再利用する構成であるにもかかわらず、リンス液中の溶存酸素に起因する基板処理品質の悪化を抑制することができる。 The rinse liquid discharged from the chemical liquid nozzle 25 or the rinse liquid nozzle 40 comes into contact with the atmosphere. Therefore, the rinse liquid guided from the first drain groove 11 to the rinse liquid drain pipe 14 and recovered in the rinse liquid storage tank 47 via the rinse liquid recovery path 42 is in a state containing oxygen. . In order to suppress or prevent the dissolved oxygen in the rinse liquid from adversely affecting the substrate processing (for example, oxidation of metal wiring on the substrate surface), a degassing unit 51 is provided in the reuse rinse liquid pipe 30. Yes. Due to the function of the deaeration unit 51, it is possible to suppress the deterioration of the substrate processing quality due to the dissolved oxygen in the rinsing liquid, although the rinsing liquid is recovered and reused.

循環使用されるリンス液中の溶存酸素を低減するには、脱気ユニット５１を使うほかに、リンス液貯留槽４７に不活性ガス（たとえば窒素ガス）を導入し、リンス液貯留槽４７内を不活性ガスでパージする手法を採用することもできる。
なお、この実施形態においては、リンス工程の初期のリンス液を薬液ノズル２５から基板Ｗに供給するようにしたが、リンス工程の初期からリンス液供給機構７により基板Ｗに対して新しいリンス液を供給するようにしてもよい。この場合にも、リンス工程初期においては、第１排液溝１１からリンス液排液配管１４へと導かれるリンス液中の薬液濃度が比較的高い。したがって、リンス工程初期のリンス液は廃液弁４６から廃液路４３へと廃棄することが好ましい。そして、所定時間の経過後に、リンス液排液配管１４からのリンス液を、回収弁４５からリンス液回収路４２を介してリンス液貯留槽４７へと回収するようにすることが好ましい。 In order to reduce dissolved oxygen in the rinsing liquid used for circulation, in addition to using the deaeration unit 51, an inert gas (for example, nitrogen gas) is introduced into the rinsing liquid storage tank 47, and the inside of the rinsing liquid storage tank 47 is introduced. A technique of purging with an inert gas can also be employed.
In this embodiment, the initial rinsing liquid in the rinsing process is supplied from the chemical nozzle 25 to the substrate W. However, a new rinsing liquid is applied to the substrate W by the rinsing liquid supply mechanism 7 from the initial stage of the rinsing process. You may make it supply. Also in this case, at the initial stage of the rinsing process, the chemical concentration in the rinsing liquid guided from the first drainage groove 11 to the rinsing liquid drainage pipe 14 is relatively high. Therefore, it is preferable to discard the rinsing liquid at the initial stage of the rinsing process from the waste liquid valve 46 to the waste liquid path 43. Then, it is preferable that the rinse liquid from the rinse liquid drainage pipe 14 is recovered from the recovery valve 45 to the rinse liquid storage tank 47 through the rinse liquid recovery path 42 after a predetermined time has elapsed.

また、前記の実施形態では、リンス工程の初期から所定時間の経過を待って、第１排液溝１１に集められたリンス液をリンス液貯留槽４７に導いて回収するようにしているが、たとえば、リンス液排液配管１４に薬液濃度センサを配置し、この薬液濃度センサの出力に基づいて切り換え機構４１の回収弁４５および廃液弁４６の開閉を制御するようにしてもよい。薬液濃度センサは、たとえば、リンス液排液配管１４中を流通するリンス液の比抵抗を検出するものであってもよい。すなわち、薬液濃度が低くなり、比抵抗値が所定のしきい値よりも高くなった時点で、再利用が可能な程度にリンス液中の薬液濃度が低下したとみなして、切り換え機構４１の回収弁４５を開き、廃液弁４６を閉じればよい。 In the above-described embodiment, the rinsing liquid collected in the first drainage groove 11 is guided to the rinsing liquid storage tank 47 and collected after a lapse of a predetermined time from the initial stage of the rinsing process. For example, a chemical concentration sensor may be disposed in the rinsing liquid drainage pipe 14, and the opening and closing of the recovery valve 45 and the waste liquid valve 46 of the switching mechanism 41 may be controlled based on the output of the chemical concentration sensor. The chemical concentration sensor may detect, for example, the specific resistance of the rinse liquid flowing through the rinse liquid drain pipe 14. That is, when the chemical solution concentration becomes low and the specific resistance value becomes higher than a predetermined threshold value, it is considered that the chemical solution concentration in the rinsing liquid has decreased to such an extent that it can be reused, and the switching mechanism 41 is recovered. The valve 45 may be opened and the waste liquid valve 46 may be closed.

図４は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この図４において、前述の図１に示された各部に対応する部分には図１の場合と同一の参照符号を付して示す。この基板処理装置は、複数枚（たとえば５０枚）の基板Ｗを一括して処理するバッチ型の装置である。この基板処理装置は、処理液を貯留するための処理液槽７０と、この処理液槽７０内に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させた状態で保持する基板保持機構７１と、処理液槽７０の上面開口からオーバーフローする処理液を受けるオーバーフロー受け部７２と、処理液槽７０に処理液を供給する処理液供給機構７３と、オーバーフロー受け部７２にオーバーフローしたリンス液を回収するリンス液回収機構８とを備えている。 FIG. 4 is an illustrative view for explaining the configuration of the substrate processing apparatus according to the second embodiment of the present invention. 4, portions corresponding to the respective portions shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. This substrate processing apparatus is a batch type apparatus that collectively processes a plurality of (for example, 50) substrates W. The substrate processing apparatus includes a processing liquid tank 70 for storing a processing liquid, a substrate holding mechanism 71 that holds a plurality of substrates W in a state of being collectively immersed in the processing liquid tank 70, and a processing liquid. An overflow receiving part 72 that receives the processing liquid that overflows from the upper surface opening of the tank 70, a processing liquid supply mechanism 73 that supplies the processing liquid to the processing liquid tank 70, and a rinse liquid recovery that recovers the rinse liquid that has overflowed to the overflow receiving part 72 And a mechanism 8.

処理液供給機構７３は、処理液槽７０の底部に一端が接続された薬液配管２７と、この薬液配管２７の他端に結合されたマニホールド型の混合部２６と、この混合部２６に第１薬液原液を供給する第１薬液原液供給管２８と、混合部２６に第２薬液原液を供給する第２薬液原液供給管２９と、混合部２６に再利用リンス液を供給する再利用リンス液配管３０と、混合部２６に新たなリンス液（新液）を供給する新液供給管７５とを備えている。薬液配管２７の処理液槽７０側の端部は処理液槽７０内に向けて処理液を吐出する処理液吐出部（薬液吐出部およびリンス液吐出部を兼ねる。）として機能する。 The processing liquid supply mechanism 73 includes a chemical liquid pipe 27 having one end connected to the bottom of the processing liquid tank 70, a manifold type mixing unit 26 coupled to the other end of the chemical liquid pipe 27, and a first to the mixing part 26. A first chemical solution supply pipe 28 for supplying a chemical solution concentrate, a second chemical solution supply pipe 29 for supplying a second chemical solution concentrate to the mixing unit 26, and a reuse rinse solution pipe for supplying a reuse rinse solution to the mixing unit 26 30 and a new liquid supply pipe 75 for supplying a new rinse liquid (new liquid) to the mixing section 26. The end portion of the chemical liquid pipe 27 on the processing liquid tank 70 side functions as a processing liquid discharge section that discharges the processing liquid into the processing liquid tank 70 (also serves as a chemical liquid discharge section and a rinse liquid discharge section).

第１薬液原液供給管２８には、第１原液流量調整弁３１および第１原液開閉弁３２が介装されており、同様に第２薬液原液供給管２９には第２原液流量調整弁３３および第２原液開閉弁３４が介装されている。そして、新液供給管７５にはリンス液開閉弁７６が介装されている。
再利用リンス液配管３０に関連する構成は、前述の第１の実施形態の場合と同様であり、リンス液貯留槽４７側から順にポンプ５０、脱気ユニット５１、温度調節ユニット５２、フィルタ５３、再利用リンス液流量調整弁３５および再利用リンス液開閉弁３６が介装されている。そして、リンス液貯留槽４７内に最低限必要な量のリンス液が貯留されているかどうかを検出するために下限液面センサ４９が設けられている。また、リンス液貯留槽４７内のリンス液が不足する場合に新たなリンス液を補充するための新液供給配管５７がリンス液貯留槽４７に接続されていて、この新液供給配管５７に新液供給弁５８が介装されている。ポンプ５０の代わりに、不活性ガス供給路５５を介してリンス液貯留槽４７に不活性ガスを供給することで、再利用リンス液配管へとリンス液５４を送り出すことができる点も、前述の第１の実施形態の場合と同様である。また、前述の第１の実施形態の場合と同じく、再利用リンス液配管３０において、フィルタ５３と再利用リンス液流量調整弁３５との間の位置には、リンス液貯留槽４７へとリンス液を帰還させるための循環配管５６が分岐接続されている。 The first chemical solution supply pipe 28 is provided with a first concentrate flow rate adjusting valve 31 and a first stock solution opening / closing valve 32. Similarly, the second chemical solution supply pipe 29 has a second concentrate flow rate adjusting valve 33 and A second stock solution on-off valve 34 is interposed. A rinsing liquid opening / closing valve 76 is interposed in the new liquid supply pipe 75.
The configuration related to the reuse rinsing liquid piping 30 is the same as that in the case of the first embodiment described above. The pump 50, the deaeration unit 51, the temperature adjustment unit 52, the filter 53, A reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 35 and a reuse rinse liquid opening / closing valve 36 are interposed. A lower limit liquid level sensor 49 is provided to detect whether or not a minimum amount of the rinse liquid is stored in the rinse liquid storage tank 47. In addition, a new liquid supply pipe 57 for replenishing a new rinse liquid when the rinse liquid in the rinse liquid storage tank 47 is insufficient is connected to the rinse liquid storage tank 47, and a new liquid supply pipe 57 is connected to the new liquid supply pipe 57. A liquid supply valve 58 is interposed. The point that the rinse liquid 54 can be sent out to the reuse rinse liquid pipe by supplying the inert gas to the rinse liquid storage tank 47 via the inert gas supply path 55 instead of the pump 50 is also described above. This is the same as in the case of the first embodiment. Similarly to the case of the first embodiment described above, in the reuse rinse liquid pipe 30, the rinse liquid is supplied to the rinse liquid storage tank 47 at a position between the filter 53 and the reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 35. A circulation pipe 56 for returning the flow is branched and connected.

リンス液回収機構８は、オーバーフロー受け部７２の底部に接続された処理液排液配管８４と、この処理液排液配管８４の他端側に結合された切り換え機構４１と、回収したリンス液をリンス液貯留槽４７へと導くリンス液回収路４２とを備えている。切り換え機構４１は、リンス液排液配管１４の前記他端に結合されたマニホールド４４と、回収弁４５と、廃液弁４６とを有している。リンス液回収路４２はマニホールド４４に接続されていて、このリンス液回収路４２に回収弁４５が介装されている。マニホールド４４には、さらに廃液路４３が接続されており、この廃液路４３に廃液弁４６が介装されている。廃液路４３の他端は、廃液配管４８に接続されている。リンス液貯留槽４７の底部に前記廃液配管４８が接続されていて、この廃液配管４８に廃液弁５９が介装されている。この廃液弁５９よりも下流側に廃液路４３が接続されている。 The rinse liquid recovery mechanism 8 includes a treatment liquid drain pipe 84 connected to the bottom of the overflow receiving portion 72, a switching mechanism 41 coupled to the other end of the process liquid drain pipe 84, and the collected rinse liquid. A rinse liquid recovery path 42 that leads to the rinse liquid storage tank 47 is provided. The switching mechanism 41 includes a manifold 44 coupled to the other end of the rinse liquid drain pipe 14, a recovery valve 45, and a waste liquid valve 46. The rinse liquid recovery path 42 is connected to the manifold 44, and a recovery valve 45 is interposed in the rinse liquid recovery path 42. A waste liquid path 43 is further connected to the manifold 44, and a waste liquid valve 46 is interposed in the waste liquid path 43. The other end of the waste liquid path 43 is connected to a waste liquid pipe 48. The waste liquid pipe 48 is connected to the bottom of the rinse liquid storage tank 47, and a waste liquid valve 59 is interposed in the waste liquid pipe 48. A waste liquid path 43 is connected downstream of the waste liquid valve 59.

処理液排液配管８４の途中部には、この処理液排液配管８４内を流通する液中の薬液濃度を検出する薬液濃度センサ７８が配置されている。この薬液濃度センサ７８は、たとえば、処理液排液配管８４内を流通する液体の比抵抗を検出するものであってもよい。すなわち、薬液濃度が高いほど液体の比抵抗が低くなるので、薬液濃度センサ７８が検出する比抵抗が所定のしきい値未満となれば、処理液排液配管８４を流通している液体中の薬液濃度が低下したことを検出できる。 A chemical concentration sensor 78 that detects the concentration of the chemical in the liquid flowing through the processing liquid drain pipe 84 is disposed in the middle of the processing liquid drain pipe 84. This chemical concentration sensor 78 may detect, for example, the specific resistance of the liquid flowing in the processing liquid drain pipe 84. That is, the higher the chemical concentration, the lower the specific resistance of the liquid. Therefore, if the specific resistance detected by the chemical concentration sensor 78 is less than a predetermined threshold value, the liquid in the liquid flowing through the processing liquid drainage pipe 84 will be described. It can be detected that the chemical concentration has decreased.

処理液槽７０の底部には、この処理液槽７０内の処理液を全て排出するための排液配管８０が接続されている。この排液配管８０には、切り換え機構８１が接続されている。この切り換え機構８１は、処理液槽７０内の処理液を回収路８７または廃液路８８へと導くものである。回収路８７は、リンス液回収路４２に接続されており、廃液路８８は、廃液路４３に接続されている。そして、切り換え機構８１は、回収路８７に介装された回収弁８９と、廃液路８８に介装された廃液弁９０とを備えている。 A drainage pipe 80 for discharging all of the processing liquid in the processing liquid tank 70 is connected to the bottom of the processing liquid tank 70. A switching mechanism 81 is connected to the drainage pipe 80. The switching mechanism 81 guides the processing liquid in the processing liquid tank 70 to the recovery path 87 or the waste liquid path 88. The recovery path 87 is connected to the rinse liquid recovery path 42, and the waste liquid path 88 is connected to the waste liquid path 43. The switching mechanism 81 includes a recovery valve 89 interposed in the recovery path 87 and a waste liquid valve 90 interposed in the waste liquid path 88.

図５は、この基板処理装置の制御系統の構成を説明するためのブロック図である。制御装置６０には、下限液面センサ４９の出力信号および薬液濃度センサ７８の出力信号が入力されている。そして、制御装置６０は、第１原液流量調整弁３１、第１原液開閉弁３２、第２原液流量調整弁３３、第２原液開閉弁３４、再利用リンス液流量調整弁３５、再利用リンス液開閉弁３６、リンス液開閉弁７６、切り換え機構４１の回収弁４５および廃液弁４６、ポンプ５０、脱気ユニット５１、温度調節ユニット５２、新液供給弁５８、廃液弁５９、ならびに切り換え機構８１の回収弁８９および廃液弁９０の動作を制御する。 FIG. 5 is a block diagram for explaining the configuration of the control system of the substrate processing apparatus. An output signal from the lower limit liquid level sensor 49 and an output signal from the chemical concentration sensor 78 are input to the control device 60. And the control apparatus 60 is the 1st undiluted solution flow control valve 31, the 1st undiluted solution on-off valve 32, the 2nd undiluted solution flow control valve 33, the 2nd undiluted solution on-off valve 34, the reuse rinse solution flow rate adjustment valve 35, the reuse rinse solution On-off valve 36, rinsing liquid on-off valve 76, recovery valve 45 and waste liquid valve 46 of switching mechanism 41, pump 50, deaeration unit 51, temperature adjustment unit 52, new liquid supply valve 58, waste liquid valve 59, and switching mechanism 81 The operations of the recovery valve 89 and the waste liquid valve 90 are controlled.

制御装置６０は、リンス液開閉弁７６または再利用リンス液開閉弁３６を開いて混合部２６から薬液配管２７へとリンス液を流通させている状態で、第１および第２原液開閉弁３２，３４を開く。これにより、配管を流通している途中のリンス液中に第１および第２薬液原液が注入され、所定の混合比の薬液が調製される。この薬液が、薬液配管２７から処理液槽７０に供給される。処理液槽７０に薬液が満たされている状態で、制御装置６０は、基板保持機構７１によって、その薬液中に複数枚の基板Ｗを一括して浸漬させる。これにより、この複数枚の基板Ｗに対して薬液処理を同時に行うことができる。 The control device 60 opens the rinsing liquid opening / closing valve 76 or the reuse rinsing liquid opening / closing valve 36 to allow the rinsing liquid to flow from the mixing unit 26 to the chemical liquid pipe 27, and the first and second undiluted liquid opening / closing valves 32, 34 is opened. As a result, the first and second chemical stock solutions are injected into the rinsing liquid in the middle of the piping, and a chemical liquid having a predetermined mixing ratio is prepared. This chemical solution is supplied from the chemical solution pipe 27 to the processing solution tank 70. In a state where the treatment liquid tank 70 is filled with the chemical solution, the control device 60 causes the substrate holding mechanism 71 to immerse a plurality of substrates W in the chemical solution at a time. Thereby, the chemical treatment can be simultaneously performed on the plurality of substrates W.

このとき、オーバーフロー受け部７２にオーバーフローした薬液は、処理液排液配管８４から切り換え機構４１へと導かれる。制御装置６０は、切り換え機構４１の回収弁４５を閉じ、廃液弁４６を開く。これにより、オーバーフロー受け部７２へとオーバーフローした薬液は、廃液配管４８に導かれて廃棄される。
所定時間にわたってこのような薬液処理が行われた後に、制御装置６０は、第１および第２原液開閉弁３２，３４ならびに再利用リンス液開閉弁３６を閉じる。さらに、制御装置６０は、切り換え機構８１の回収弁８９を閉成状態としておく一方で、廃液弁９０を開く。これにより、処理液槽７０への薬液の供給が停止され、この処理液槽７０内の薬液は全て廃液路８８，４３を通って、廃液配管４８へと廃棄される。 At this time, the chemical liquid that has overflowed into the overflow receiving portion 72 is guided from the processing liquid drainage pipe 84 to the switching mechanism 41. The control device 60 closes the recovery valve 45 of the switching mechanism 41 and opens the waste liquid valve 46. As a result, the chemical liquid overflowing to the overflow receiving portion 72 is guided to the waste liquid pipe 48 and discarded.
After such chemical processing is performed for a predetermined time, the control device 60 closes the first and second stock solution on-off valves 32 and 34 and the reuse rinse liquid on-off valve 36. Further, the control device 60 opens the waste liquid valve 90 while keeping the recovery valve 89 of the switching mechanism 81 closed. As a result, the supply of the chemical liquid to the processing liquid tank 70 is stopped, and all the chemical liquid in the processing liquid tank 70 passes through the waste liquid paths 88 and 43 and is discarded to the waste liquid pipe 48.

次に、制御装置６０は、再利用リンス液開閉弁３６を開き、リンス液貯留槽４７内のリンス液を処理液槽７０へと供給させる。この過程で、混合部２６にはリンス液のみが供給されるので、混合部２６内および薬液配管２７内に残留していた薬液は全てリンス液に置換される。
その後に、制御装置６０は、廃液弁９０を閉じる。これにより、処理液槽７０内にはリンス液が貯留されていく。この貯留されたリンス液によって、基板Ｗの表面の薬液が置換されていくことになる。制御装置６０は、所定時間にわたって、リンス液貯留槽４７に貯留された再利用リンス液５４を用いたリンス処理を行った後、再利用リンス液開閉弁３６を閉じ、新液を供給するためにリンス液開閉弁７６を開く。これにより、混合部２６および薬液配管２７を介して、処理液槽７０に新鮮なリンス液が供給されるようになる。 Next, the control device 60 opens the reuse rinsing liquid opening / closing valve 36 to supply the rinsing liquid in the rinsing liquid storage tank 47 to the processing liquid tank 70. In this process, since only the rinsing liquid is supplied to the mixing section 26, all the chemical liquid remaining in the mixing section 26 and the chemical liquid piping 27 is replaced with the rinsing liquid.
Thereafter, the control device 60 closes the waste liquid valve 90. Thereby, the rinsing liquid is stored in the processing liquid tank 70. The chemical solution on the surface of the substrate W is replaced by the stored rinse liquid. The control device 60 performs the rinsing process using the reuse rinsing liquid 54 stored in the rinsing liquid storage tank 47 for a predetermined time, and then closes the reuse rinsing liquid on-off valve 36 and supplies a new liquid. The rinse liquid opening / closing valve 76 is opened. As a result, the fresh rinsing liquid is supplied to the processing liquid tank 70 via the mixing unit 26 and the chemical liquid pipe 27.

このようなリンス工程の間、制御装置６０は、薬液濃度センサ７８の出力を監視している。そして、処理液排液配管８４を流通する処理液中の薬液濃度が所定のしきい値未満になったとき、制御装置６０は、切り換え機構４１の回収弁４５を開き、廃液弁４６を閉じる。これにより、薬液濃度が十分に低くなった後に、オーバーフロー受け部７２へとオーバーフローするリンス液が、リンス液回収路４２を介してリンス液貯留槽４７に回収されるようになる。 During such a rinsing process, the control device 60 monitors the output of the chemical concentration sensor 78. When the chemical concentration in the processing liquid flowing through the processing liquid drain pipe 84 becomes less than a predetermined threshold, the control device 60 opens the recovery valve 45 of the switching mechanism 41 and closes the waste liquid valve 46. As a result, the rinsing liquid that overflows to the overflow receiving portion 72 after the chemical concentration becomes sufficiently low is recovered in the rinsing liquid storage tank 47 via the rinsing liquid recovery path 42.

リンス処理が終了して、処理液槽７０内のリンス液を排出するときには、制御装置６０は、廃液弁９０を閉成状態としておく一方で、回収弁８９を開く。これにより、処理液槽７０内のリンス液は、回収路８７からリンス液回収路４２を介してリンス液貯留槽４７へと導かれることになる。
以上のように、この実施形態によれば、バッチ型の基板処理装置において、基板処理のために用いられたリンス液を回収して再利用することができる。これにより、リンス液の消費量を大幅に低減することができるので、基板処理装置のランニングコストを低減でき、基板処理コストを削減することができる。 When the rinsing process is completed and the rinsing liquid in the processing liquid tank 70 is discharged, the control device 60 opens the recovery valve 89 while keeping the waste liquid valve 90 closed. As a result, the rinse liquid in the processing liquid tank 70 is guided from the recovery path 87 to the rinse liquid storage tank 47 via the rinse liquid recovery path 42.
As described above, according to this embodiment, in the batch type substrate processing apparatus, the rinse liquid used for substrate processing can be recovered and reused. As a result, the consumption of the rinsing liquid can be greatly reduced, so that the running cost of the substrate processing apparatus can be reduced and the substrate processing cost can be reduced.

以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の第１および第２の実施形態では、配管内を流通しているリンス液中に薬液原液を注入することによって配管途中で薬液を調製するようにしているが、所定混合比の薬液を調合するための薬液調合槽を設けて、この薬液調合槽内で予め薬液を調合するようにしてもよい。この構成の場合には、基板処理のために用いた後の薬液を薬液調合槽へと回収して再利用することも可能となる。ただし、長時間にわたって薬液調合槽に薬液を貯留しておくことによる薬液の劣化が懸念される場合には、前述の第１および第２の実施形態の場合のように、配管途中で薬液の調製を行う構成とすることが好ましい。 While the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms. For example, in the first and second embodiments described above, the chemical solution is prepared in the middle of the pipe by injecting the chemical solution into the rinse liquid flowing through the pipe. It is also possible to provide a chemical liquid preparation tank for preparing the liquid and prepare the chemical liquid in advance in this chemical liquid preparation tank. In the case of this configuration, the chemical solution used for substrate processing can be recovered into the chemical solution preparation tank and reused. However, when there is a concern about deterioration of the chemical solution due to storing the chemical solution in the chemical solution preparation tank for a long time, as in the case of the first and second embodiments described above, the chemical solution is prepared in the middle of the piping. It is preferable to adopt a configuration in which

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。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.

この発明の第１の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解的な縦断面図である。1 is a schematic longitudinal sectional view for explaining a configuration of a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention. 前記第１の実施形態の基板処理装置の制御系統の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the control system of the substrate processing apparatus of the said 1st Embodiment. 前記基板処理装置による基板処理動作の一例を説明するためのフローチャートである。4 is a flowchart for explaining an example of a substrate processing operation by the substrate processing apparatus. この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。It is an illustration figure for demonstrating the structure of the substrate processing apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 前記第２の実施形態の基板処理装置の制御系統の構成を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the structure of the control system of the substrate processing apparatus of the said 2nd Embodiment.

Explanation of symbols

１スピンチャック
２チャック回転駆動機構
３回転軸
４スピンベース
５挟持部材
６薬液供給機構
７リンス液供給機構
８リンス液回収機構
１０処理カップ
１１第１排液溝
１２第２排液溝
１３仕切壁
１４リンス液排液配管
１５薬液排液管
１９スプラッシュガード昇降駆動機構
２０スプラッシュガード
２１リンス液捕獲部
２２薬液捕獲部
２３仕切壁収納溝
２５薬液ノズル
２６混合部
２７薬液配管
２８第１薬液原液供給管
２９第２薬液原液供給管
３０再利用リンス液配管
３１第１原液流量調整弁
３２第１原液開閉弁
３３第２原液流量調整弁
３４第２原液開閉弁
３５再利用リンス液流量調整弁
３６再利用リンス液開閉弁
３８リンス液供給配管
３９リンス液弁
４０リンス液ノズル
４１切り換え機構
４２リンス液回収路
４３廃液路
４４マニホールド
４５回収弁
４６廃液弁
４７リンス液貯留槽
４８廃液配管
４９下限液面センサ
５０ポンプ
５１脱気ユニット
５２温度調節ユニット
５３フィルタ
５４リンス液
５５不活性ガス供給路
５６循環配管
５７新液供給配管
５８新液供給弁
５９廃液弁
６０制御装置
７０処理液槽
７１基板保持機構
７２オーバーフロー受け部
７３処理液供給機構
７５新液供給管
７６リンス液開閉弁
７８薬液濃度センサ
８０排液配管
８１切り換え機構
８４処理液排液配管
８７回収路
８８廃液路
８９回収弁
９０廃液弁
Ｗ基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Spin chuck 2 Chuck rotation drive mechanism 3 Rotating shaft 4 Spin base 5 Clamping member 6 Chemical solution supply mechanism 7 Rinse solution supply mechanism 8 Rinse solution recovery mechanism 10 Process cup 11 First drain groove 12 Second drain groove 13 Partition wall 14 Rinsing liquid drainage pipe 15 Chemical liquid draining pipe 19 Splash guard raising / lowering drive mechanism 20 Splash guard 21 Rinse liquid trapping part 22 Chemical liquid trapping part 23 Partition wall storage groove 25 Chemical liquid nozzle 26 Mixing part 27 Chemical liquid pipe 28 First chemical liquid stock liquid supply pipe 29 Second chemical liquid raw material supply pipe 30 Reusable rinse liquid pipe 31 First raw liquid flow rate adjustment valve 32 First raw liquid open / close valve 33 Second raw liquid flow rate adjustment valve 34 Second raw liquid open / close valve 35 Reuse rinse liquid flow rate adjustment valve 36 Reuse rinse Liquid on / off valve 38 Rinse liquid supply piping 39 Rinse liquid valve 40 Rinse liquid nozzle 41 Switching mechanism 42 Liquid recovery path 43 Waste liquid path 44 Manifold 45 Recovery valve 46 Waste liquid valve 47 Rinse liquid storage tank 48 Waste liquid piping 49 Lower liquid level sensor 50 Pump 51 Deaeration unit 52 Temperature control unit 53 Filter 54 Rinse liquid 55 Inert gas supply path 56 Circulation piping 57 New liquid supply pipe 58 New liquid supply valve 59 Waste liquid valve 60 Control device 70 Processing liquid tank 71 Substrate holding mechanism 72 Overflow receiving section 73 Processing liquid supply mechanism 75 New liquid supply pipe 76 Rinse liquid on-off valve 78 Chemical liquid concentration sensor 80 Drainage pipe 81 Switching mechanism 84 Treatment liquid drainage pipe 87 Recovery path 88 Waste liquid path 89 Recovery valve 90 Waste liquid valve W Substrate

Claims

A substrate holding mechanism for holding the substrate;
A rinsing liquid supply mechanism for supplying a rinsing liquid to the substrate held by the substrate holding mechanism;
A rinse liquid recovery mechanism for recovering the rinse liquid after being supplied to the substrate in the rinse liquid storage tank;
A substrate processing apparatus comprising: a chemical solution supply mechanism that mixes the rinse solution collected by the rinse solution recovery mechanism with a chemical solution stock solution to prepare a chemical solution and supplies the chemical solution to a substrate held by the substrate holding mechanism.

The rinsing liquid recovery mechanism does not guide the rinsing liquid after being supplied to the substrate to the rinsing liquid storage tank in the initial predetermined period when the rinsing liquid starts to be supplied to the substrate. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a switching mechanism that guides the rinse liquid after being supplied to the substrate to the rinse liquid storage tank.

The chemical solution supply mechanism includes a mixing unit that mixes a rinse solution and a chemical solution stock solution to prepare a chemical solution, a chemical solution pipe having one end connected to the mixing unit, and a chemical solution discharge unit coupled to the other end of the chemical solution pipe. The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein only the rinse liquid is supplied to the chemical liquid pipe after the chemical liquid is discharged from the chemical liquid discharge section through the chemical liquid pipe.

The said chemical | medical solution supply mechanism is a substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-3 which supplies only a rinse liquid to a board | substrate after supplying a chemical | medical solution to a board | substrate.

The chemical solution supply mechanism is configured by injecting the chemical solution into the rinsing liquid flowing through the pipe in the middle of the pipe from the rinse liquid storage tank to the chemical liquid discharge section that discharges the chemical liquid toward the substrate. The substrate processing apparatus as described in any one of Claims 1-4 which prepares the said chemical | medical solution.

The waste liquid means which wastes the rinse liquid in the said rinse liquid storage tank when the rinse liquid stored in the said rinse liquid storage tank is not utilized more than fixed time is further included. 2. The substrate processing apparatus according to 1.

The degassing means further provided in the recycle rinse liquid piping from the said rinse liquid storage tank to the said chemical | medical solution supply mechanism, and deaerates the oxygen in the rinse liquid which distribute | circulates the said recycle rinse liquid piping. The substrate processing apparatus as described in any one of -5.

A rinsing liquid supply step of supplying a rinsing liquid to the first substrate;
A rinse liquid recovery step of recovering the rinse liquid supplied to the first substrate in a rinse liquid storage tank;
A substrate processing method comprising: a chemical solution supplying step of mixing the recovered rinse solution with a chemical solution stock solution to prepare a chemical solution and supplying the chemical solution to a second substrate.