JP2009049108A - 基板処理装置および処理液成分補充方法 - Google Patents

Abstract

【課題】処理液を用いた処理を、安定的に基板に施すことができる基板処理装置を提供すること、および、このような基板処理装置に適用可能な処理液成分補充方法を提供すること。
【解決手段】薬液キャビネット制御部７２は、処理ユニット４〜７の薬液バルブ３３の開時間を取得し、その薬液バルブ３３に関する累積開時間を算出するとともに、４つの処理ユニット４〜７の４つの薬液バルブ３３の累積開時間の合計を算出する。薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると、成分補充ユニット３は予め定める量の第１成分、第２成分および第３成分を、それぞれ、薬液タンク４０に補充する。
【効果】薬液タンクに溜められている薬液の濃度をほぼ一定に保つことができる。
【選択図】図２

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成分補充方法に関する。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。

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等の基板の表面に処理液による処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。基板処理装置は、たとえば、基板の表面に処理液を供給するための処理液吐出ノズルと、この処理液吐出ノズルに対して処理液を供給するための処理液供給配管とを備えている。処理液供給配管は基板処理装置の本体ユニットとは別に設けられた処理液キャビネットに接続されており、処理液キャビネットの処理液タンクに溜められた処理液が、処理液供給配管を通して処理液吐出ノズルに供給される。

処理液を用いた処理を安定的に基板に施すためには、処理液キャビネットの処理液タンクに溜められている処理液の濃度は、一定に保たれていなければならない。しかしながら、処理液タンクに溜められている処理液の揮発や、基板処理における処理液の消費によって、処理液を構成する成分は失われてしまう。したがって、処理液の濃度を一定に保つため、従来から、処理液の構成成分を補充するための成分補充ユニットを処理液キャビネットに接続しておき、予め定められる時間の経過の度に、成分補充ユニットが予め定められた量の成分を処理液キャビネットの処理液タンクに補充している。
特開平１０−１８９５１９号公報（第２頁） 特開２０００−１５０４４７号公報（第２頁）

ところが、基板処理装置において、基板処理中と基板処理を行わない待機中とでは基板の処理のために消費される成分の量が異なるため、処理液の構成成分の濃度変化は、基板処理時間や待機時間に依存する。このため、処理液の構成成分の補充を所定時間の経過の度に行うと、処理液タンクに溜められている処理液の濃度が一定に保つことが困難になる場合がある。このとき、処理液を用いた処理を安定的に基板に施すことできないおそれがある。

そこで、この発明の目的は、処理液を用いた処理を、安定的に基板に施すことができる基板処理装置を提供すること、および、このような基板処理装置に適用可能な処理液成分補充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、処理液を基板（Ｗ）に吐出する処理液吐出手段（１１）と、前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給手段（２）と、前記処理液供給手段に、処理液を構成する成分を補充する補充手段（３）と、前記処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達した際に、前記補充手段に前記成分の補充動作を実行させる補充制御手段（７２）とを含むことを特徴とする、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。
この構成によれば、補充手段は、処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達すると、処理液供給手段に成分を補充する。処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度変化は、基板に供給された処理液の消費量に依存する。このため、処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づき、補充手段が成分を補充することにより、処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度（処理液の組成比（混合比））をほぼ一定に保つことができる。ゆえに、処理液を用いた処理を、安定的に基板に施すことができる。

処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度を測定し、測定した濃度に基づいて成分を補充することが考えられる。この場合には、処理液を構成する成分の濃度を測定するためのセンサが必要となる。
これに対し、処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づいて、補充手段が成分を補充する構成では、処理液を構成する成分の濃度を測定することなく、適正な量の成分を補充することができる。したがって、センサが不要となるので、コストダウンを図ることができる。

また、基板の処理に用いられた処理液を回収する回収手段をさらに含み、処理液供給手段は、回収手段によって回収された処理液を再利用し、処理液吐出手段に向けて供給するものであることが好ましい。回収手段によって回収される処理液は、基板に供給される処理前の処理液と比べて、その構成成分が消費されている。このため、基板供給手段の処理液を構成する成分の濃度変化は、処理液の回収量、すなわち、基板に供給された処理液の消費量に依存する。この場合、処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づき、補充手段が成分を補充することにより、処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度をほぼ一定に保つことができる。

請求項２記載の発明は、前記処理液吐出手段が複数個備えられており、前記処理液供給手段は、前記複数の処理液吐出手段に処理液を供給するものであり、前記補充制御手段は、前記複数の処理液吐出手段から吐出される処理液の量の合計が所定量に達したことに基づいて前記補充手段に前記成分の補充動作を実行させることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置である。

この構成によれば、補充手段は、複数の処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達すると、処理液供給手段に成分を補充する。処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度変化は、基板に供給された処理液の消費量に依存する。このため、複数の処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づき、補充手段が成分を補充することにより、処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度をほぼ一定に保つことができる。ゆえに、処理液を用いた処理を、安定的に基板に施すことができる。

請求項３記載の発明は、前記処理液吐出手段が複数個備えられており、前記処理液供給手段は、前記複数の処理液吐出手段に処理液を供給するものであり、前記補充手段は、前記複数の処理液吐出手段にそれぞれ対応付けられた複数の成分補充部（３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄ）を備え、前記補充制御手段は、前記処理液吐出手段から吐出される処理液の量が所定量に達したことに基づいて、その処理液吐出手段に対応する前記成分補充部に前記成分の補充動作を実行させることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置である。

この構成によれば、成分補充部は、対応する処理液吐出手段からの処理液の吐出量が所定量に達すると、処理液供給手段に成分を補充する。処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度変化は、複数の処理液吐出手段から吐出された処理液の総量に依存する。各成分補充部が対応する処理液吐出手段からの処理液の吐出量に基づいて処理液供給手段に補充するため、消費量の総量に対応した成分が成分補充部から補充される。このため、全体として、処理液供給手段の処理液を構成する成分の濃度をほぼ一定に保つことができる。ゆえに、処理液を用いた処理を、安定的に基板に施すことができる。

請求項４記載の発明は、前記処理液吐出手段をそれぞれ収容する複数の処理チャンバ（９）をさらに備え、前記処理チャンバおよび対応する成分補充部が１つの処理ユニットに内蔵されていることを特徴とする、請求項３記載の基板処理装置である。
この構成によれば、成分補充部と処理チャンバとが１つの処理ユニットに内蔵される。このため、成分補充部を、別ユニット内に設ける場合と比較して、成分補充部のユニットのための設置スペースを省略することができ、しかも、各処理ユニットの占有面積が拡大することがない。したがって、基板処理装置の占有面積を小さくすることができ、基板処理装置の省スペース化を図ることができる。

請求項５記載の発明は、前記処理液供給手段は、前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給配管（３０）と、この前記処理液供給配管の途中部に介装された開閉可能なバルブ（３３）とを備え、前記補充制御手段は、前記バルブの開時間に基づいて前記補充手段を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。

この構成によれば、処理液吐出手段から吐出される処理液の量を、比較的簡単な構成で検知することができる。
また、この構成に代えて、処理液供給配管の途中部に積算流量計を介装し、その積算流量計の出力に基づいて、処理液吐出手段から吐出される処理液の量の検知する構成とすることもできる。この場合も、処理液吐出手段から吐出される処理液の量を、比較的簡単な構成で検知することができる。

処理液は、請求項６に記載にように、アンモニア過酸化水素水混合液であってもよい。この場合、補充手段が、アンモニア水、過酸化水素水およびＤＩＷ（脱イオン化された純水）をそれぞれ処理液供給手段に補充することで、処理液供給手段のアンモニア過酸化水素水混合液の濃度をほぼ一定に保つことができる。
また、処理液としてふっ酸を用いることもできる。この場合、ふっ酸が高濃度（約５０ｗｔ％）である場合、光学式の濃度センサを用いて、その濃度を測定することができない。これに対し、処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づいて、補充手段が成分を補充する構成では、処理液の濃度を測定することなく、適正な量の成分を補充することができる。したがって、処理液供給手段の高濃度のふっ酸の濃度を一定に保つことができる。

また、処理液は、請求項７に記載のように、有機系薬液であってもよい。処理液供給手段内の有機系薬液が高温（約６０℃）に温度調節されていると、有機系薬液に含まれる水分の蒸発が進み、有機系薬液が濃縮されて、基板上のパターンが倒れるおそれがあるので、処理液供給手段の有機系薬液の濃度は一定に保たれている必要がある。そのため、補充手段が、処理液供給手段にＤＩＷを補充する。これにより、処理液供給手段の有機系薬液の濃度をほぼ一定に保つことができる。

有機系薬液の濃度は光学式の濃度センサを用いて測定することができない。しかしながら、処理液吐出手段からの吐出量の合計に基づいて、補充手段が成分を補充する構成では、処理液の濃度を測定することなく、適正な量の成分を補充することができる。したがって、処理液供給手段の有機系薬液の濃度を一定に保つことができる。
請求項８記載の発明は、処理液を基板（Ｗ）に吐出する処理液吐出手段（１１）と前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給手段（２）とを備えた基板処理装置において、処理液を構成する成分を前記基板供給手段に補充する処理液成分補充方法であって、前記処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達した際に、前記処理液供給手段に前記成分を補充することを特徴とする、処理液成分補充方法である。

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。

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（第１の実施形態）に係る基板処理装置１００のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理装置１００は、基板の一例としての半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの表面に薬液による処理を１枚ずつ施す枚葉式の装置であり、装置本体１と、装置本体１に接続されて、装置本体１の薬液吐出ノズル１１（後述する。）に対して薬液を供給する処理液供給手段としての薬液キャビネット２と、薬液キャビネット２に接続されて、薬液キャビネット２に対し薬液を構成する成分を補充する補充手段としての成分補充ユニット３とを備えている。

装置本体１は、処理部ＰＣと、処理部ＰＣに結合されたインデクサ部ＩＮＤとを備えている。
処理部ＰＣには、搬送路ＴＰと、搬送路ＴＰの両側に、この搬送路ＴＰに沿って並べて並べて形成された複数（この実施形態では、４つ）の処理ユニット４，５，６，７とが配置されている。

搬送路ＴＰには、搬送ロボットＴＲが配置されている。この搬送ロボットＴＲは、処理ユニット４〜７に対してハンドをアクセスさせることでウエハＷを搬入および搬出することができる。
インデクサ部ＩＮＤの処理部ＰＣと反対側には、複数のカセットＣが並べて配置されるカセット載置部ＣＳが設けられている。カセットＣは、複数枚のウエハＷを多段に積層した状態で収容することができる。

インデクサ部ＩＮＤには、インデクサロボットＩＲが配置されている。このインデクサロボットＩＲは、カセット載置部ＣＳに配置された各カセットＣにハンドをアクセスさせて、カセットＣからウエハＷを取り出したり、カセットＣにウエハＷを収納したりすることができる。また、インデクサロボットＩＲは、搬送ロボットＴＲとの間でウエハＷの受け渡しを行うことができる。

図２は、図１の基板処理装置１００の構成を説明するための図解的な断面図である。処理ユニット４〜７の構成は共通しているので、図２には１つの処理ユニット４についてのみ断面構造を示す。
処理ユニット４の処理チャンバ９内には、ウエハＷをほぼ水平に保持するとともに、その中心を通るほぼ鉛直な回転軸線方向まわりにウエハＷを回転させるスピンチャック１０と、このスピンチャック１０に保持されたウエハＷの表面に薬液を供給する処理液吐出手段としての薬液吐出ノズル１１と、スピンチャック１０に保持されたウエハＷの表面にリンス液を供給するためのリンス液ノズル１２と、このスピンチャック１０を収容する処理カップ１３とが配置されている。

処理カップ１３は、有底円筒状に形成されている。この処理カップ１３の底部には、スピンチャック１０の周囲を取り囲むように、ウエハＷの処理に用いられた後のリンス液を廃液するための廃液溝１４が形成されており、さらに、この廃液溝１４を取り囲むように、ウエハＷの処理に用いられた後の薬液を回収するための回収溝１５が形成されている。廃液溝１４と回収溝１５とは、それらの間に形成された筒状の仕切壁１６によって区画されている。また、廃液溝１４には廃液管１７が接続されており、回収溝１５には回収管１８が接続されている。廃液管１７は、図外の廃液設備へと接続されている。

処理カップ１３の上方には、ウエハＷからの薬液および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、ウエハ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、その上部の内面は、ウエハＷの回転軸線に対向するように開いた断面横向きＶ字状の廃液捕獲部２１となっている。また、スプラッシュガード２０の下部の内面には、下方ほどウエハＷの径方向外方に拡がるように湾曲した傾斜面の形態をなした回収捕獲部２２が形成されている。回収捕獲部２２の上端付近には、処理カップ１３の仕切壁１６を受け入れるための仕切壁収納溝２３が形成されている。

スプラッシュガード２０に関連して、図示しないガード昇降駆動機構２４が設けられている。ガード昇降駆動機構２４は、スプラッシュガード２０を、回収捕獲部２２がスピンチャック１０に保持されたウエハＷの端面に対向する回収位置（図２に実線で示す位置）と、廃液捕獲部２１がスピンチャック１０に保持されたウエハＷの端面に対向する廃液位置（図２に二点鎖線で示す位置）との間で上下動させる。

スピンチャック１０は、ほぼ鉛直に延びたスピン軸２５と、ウエハＷとほぼ同じサイズの上面を有し、スピン軸２５の上端にほぼ水平に取り付けられたスピンベース２６と、このスピンベース１６の上面に立設された複数個の挟持部材２７とを備えている。複数個の挟持部材２７は、スピン軸２５の中心軸線を中心とする円周上にほぼ等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２５には、モータなどの駆動源を含むチャック回転駆動機構２８が結合されている。複数個の挟持部材２７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２８からスピン軸２５に回転力を入力し、スピン軸２５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２６とともにスピン軸２５の中心軸線まわりに回転させることができる。

薬液吐出ノズル１１は、たとえば、スピンチャック１０の上方において、スプラッシュガード２０と干渉しない位置に配置されており、その位置からスピンチャック１０に保持されたウエハＷの表面の回転中心に向けて薬液を供給する。薬液吐出ノズル１１には薬液供給配管３０の一端が接続されている。薬液供給配管３０の途中部には、流量計３１、流量調整バルブ３２および薬液バルブ３３が、薬液吐出ノズル１１側からこの順に介装されている。

リンス液ノズル１２は、スピンチャック１０の上方で、吐出口をウエハＷの回転中心付近に向けて配置されている。このリンス液ノズル１２には、リンス液供給配管８からリンス液が供給されるようになっている。リンス液として、たとえば、ＤＩＷを用いることができる。
薬液供給配管３０の他端は、供給集合配管３８の一端に接続されている。供給集合配管３８は、４つの処理ユニット４，５，６，７の薬液供給配管３０に薬液を供給するためのものであり、その他端が後述する薬液タンク４０に接続されている。

また、薬液供給配管３０には、薬液バルブ３３の上流側において、薬液帰還配管３４が分岐して接続されている。薬液帰還配管３４の先端は、帰還集合配管４５の一端に接続されている。帰還集合配管４５は、４つの処理ユニット４，５，６，７の薬液帰還配管３４からの薬液を集めるためのものであり、その他端が次に述べる薬液タンク４０に接続されている。

薬液キャビネット２は、ウエハＷの処理に利用される薬液を溜めておくための薬液タンク４０を備えている。薬液タンク４０には回収管１８を通して再利用のための薬液が回収されるようになっている。
薬液タンク４０には供給集合配管３８の他端が接続されている。この供給集合配管３８の途中部には、薬液タンク４０内の薬液を汲み出すための薬液ポンプ４１が介装されている。また、供給集合配管３８の途中部には、薬液ポンプ４１の上流側に、温度調節器４２が介装されている。温度調節器４２は、供給集合配管３８内を流通する薬液の温度を、処理に適した一定温度に調節するためのものである。また、供給集合配管３８の途中部には、薬液ポンプ４１の下流側に、フィルタ４４が介装されている。また、フィルタ４４は、供給集合配管３８内を流通する薬液中に含まれる比較的小さな異物を捕捉して除去するためのものである。

基板処理装置１００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、薬液ポンプ４１および温度調節器４２が常に駆動されていて、薬液バルブ３３が閉じられている間は、薬液帰還バルブ３９が開かれることにより、薬液タンク４０から汲み出された薬液が、供給集合配管３８および薬液供給配管３０を流通し、薬液帰還配管３４との分岐点から薬液帰還配管３４および帰還集合配管４５を通して薬液タンク４０に戻される。つまり、薬液吐出ノズル１１から薬液を吐出しない期間は、薬液タンク４０、供給集合配管３８、薬液供給配管３０、薬液帰還配管３４および帰還集合配管４５を薬液が循環している。そして、薬液バルブ３３が開かれ、薬液帰還バルブ３９が閉じられることによって、薬液タンク４０から汲み出される薬液が、薬液供給配管３０を通して薬液吐出ノズル１１に供給される。このように、薬液吐出ノズル１１から薬液を吐出しない期間、薬液を循環させておくことによって、一定温度に温度調節された薬液を薬液タンク４０に溜めておくことができ、薬液吐出ノズル１１の開成後、速やかに、その一定温度に温度調節された薬液を薬液吐出ノズル１１に供給することができる。

成分補充ユニット３は、薬液を構成する第１成分を溜めておくための第１成分タンク４７と、薬液を構成する第２成分を溜めておくための第２成分タンク４８と、薬液を構成する第３成分を溜めておくための第３成分タンク４９とを備えている。
第１成分タンク４７には、第１成分供給配管５０が接続されている。第１成分供給配管５０の先端は、薬液キャビネット２の薬液タンク４０へと延びている。第１成分供給配管５０の途中部には、第１成分タンク４７内の第１成分を汲み出すための第１成分ポンプ５１が介装されている。第１成分ポンプ５１は、たとえばダイヤフラムポンプであり、１回の吐出動作（１ショット）で予め定められた量（たとえば４ｍＬ）の第１成分を吐出するものである。また、第１成分供給配管５０の途中部には、第１成分ポンプ５１の下流側に、第１成分バルブ５２が介装されている。第１成分供給配管５０には、第１成分ポンプ５１と第１成分バルブ５２との間において、第１成分帰還配管５３が分岐して接続されている。第１成分帰還配管５３の先端は、第１成分タンク４７へ延びており、その途中部には第１成分帰還バルブ５４が介装されている。

基板処理装置１００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、第１成分ポンプ５１が常に駆動されていて、第１成分バルブ５２が閉じられている間は、第１成分帰還バルブ５４が開かれることにより、第１成分タンク４７から汲み出される第１成分が、第１成分供給配管５０を第１成分帰還配管５３の分岐点まで流れ、その分岐点から第１成分帰還配管５３を通して第１成分タンク４７に戻される。薬液タンク４０に第１成分を補充しない期間は、第１成分タンク４７、第１成分供給配管５０および第１成分帰還配管５３を第１成分が循環しており、薬液タンク４０への第１成分の補充時には、第１成分バルブ５２が開かれ、第１成分帰還バルブ５４が閉じられることによって、第１成分タンク４７から汲み出される第１成分が薬液タンク４０に供給される。

第２成分タンク４８には、第２成分供給配管５５が接続されている。第２成分供給配管５５の先端は、薬液キャビネット２の薬液タンク４０へと延びている。第２成分供給配管５５の途中部には、第２成分タンク４８内の第２成分を汲み出すための第２成分ポンプ５６が介装されている。第２成分ポンプ５６は、たとえばダイヤフラムポンプであり、１回の吐出動作で予め定められた量（たとえば４ｍＬ）の第２成分を吐出するものである。また、第２成分供給配管５５の途中部には、第２成分ポンプ５６の下流側に、第２成分バルブ５７が介装されている。第２成分供給配管５５には、第２成分ポンプ５６と第２成分バルブ５７との間において、第２成分帰還配管５８が分岐して接続されている。第２成分帰還配管５８の先端は、第２成分タンク４８へ延びており、その途中部には第２成分帰還バルブ５９が介装されている。

基板処理装置１００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、第２成分ポンプ５６が常に駆動されていて、第２成分バルブ５７が閉じられている間は、第２成分帰還バルブ５９が開かれることにより、第２成分タンク４８から汲み出される第２成分が、第２成分供給配管５５を第２成分帰還配管５８の分岐点まで流れ、その分岐点から第２成分帰還配管５８を通して第２成分タンク４８に戻される。薬液タンク４０に第２成分を補充しない期間は、第２成分タンク４８、第２成分供給配管５５および第２成分帰還配管５８を第２成分が循環しており、薬液タンク４０への第２成分の補充時には、第２成分バルブ５７が開かれ、第２成分帰還バルブ５９が閉じられることによって、第２成分タンク４８から汲み出される第２成分が薬液タンク４０に供給される。

第３成分タンク４９には、第３成分供給配管６０が接続されている。第３成分供給配管６０の先端は、薬液キャビネット２の薬液タンク４０へと延びている。第３成分供給配管６０の途中部には、第３成分タンク４９内の第３成分を汲み出すための第３成分ポンプ６１が介装されている。第３成分ポンプ６１は、たとえばダイヤフラムポンプであり、１回の吐出動作で予め定められた量（たとえば４ｍＬ）の第３成分を吐出するものである。また、第３成分供給配管６０の途中部には、第３成分ポンプ６１の下流側に、第３成分バルブ６２が介装されている。第３成分供給配管６０には、第３成分ポンプ６１と第３成分バルブ６２との間において、第３成分帰還配管６３が分岐して接続されている。第３成分帰還配管６３の先端は、第３成分タンク４９へ延びており、その途中部には第３成分帰還バルブ６４が介装されている。

基板処理装置１００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、第３成分ポンプ６１が常に駆動されていて、第３成分バルブ６２が閉じられている間は、第３成分帰還バルブ６４が開かれることにより、第３成分タンク４９から汲み出される第３成分が、第３成分供給配管６０を第３成分帰還配管６３の分岐点まで流れ、その分岐点から第３成分帰還配管６３を通して第３成分タンク４９に戻される。薬液タンク４０に第３成分を補充しない期間は、第３成分タンク４９、第３成分供給配管６０および第３成分帰還配管６３を第３成分が循環しており、薬液タンク４０への第３成分の補充時には、第３成分バルブ６２が開かれ、第３成分帰還バルブ６４が閉じられることによって、第３成分タンク４９から汲み出される第３成分が薬液タンク４０に供給される。

薬液としては、ウエハＷの表面に対する処理の内容に応じたものが用いられる。処理チャンバ９では、たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルを除去する洗浄処理が施される。この実施形態では薬液として、たとえばＡＰＭ（ammonia−hydrogen peroxide mixture：アンモニア過酸化水素水混合液）が用いられる。この場合、薬液を構成する第１成分、第２成分および第３成分は、それぞれ、アンモニア水、過酸化水素水、ＤＩＷである。

基板処理装置１００は，ＣＰＵおよびメモリを含む構成のメイン制御部７０を備えている。メモリは、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、ＣＰＵによって実行されるプログラムや、当該基板処理装置の各部の制御に必要なデータを記憶している。
処理ユニット４〜７は、同様の電気的構成を有している。処理ユニット４を例にとって、各処理ユニット４〜７の電気的構成を説明する。処理ユニット４には、ＣＰＵおよびメモリを含む構成のローカル制御部７１が設けられている。ローカル制御部７１には、チャック回転駆動機構２８、ガード昇降機構２４、流量調整バルブ３２、薬液バルブ３３および薬液帰還バルブ３９などが制御対象として接続されている。ローカル制御部７１には、流量計３１の出力信号が入力されるようになっている。また、ローカル制御部７１は、メイン制御部７０と接続されており、メイン制御部７０との間で、処理条件や進行状況等を表す各種のデータ（薬液バルブ３３の開時間に関するデータを含む。）を授受する。

薬液キャビネット２には、ＣＰＵおよびメモリを含む構成の薬液キャビネット制御部７２が設けられている。薬液キャビネット制御部７２には、薬液ポンプ４１、温度調節器４２、第１成分ポンプ５１、第１成分バルブ５２、第１成分帰還バルブ５４、第２成分ポンプ５６、第２成分バルブ５７、第２成分帰還バルブ５９、第３成分ポンプ６１、第３成分バルブ６２および第３成分帰還バルブ６４などが制御対象として接続されている。

薬液キャビネット制御部７２は、薬液ポンプ４１、温度調節器４２、第１成分ポンプ５１、第２成分ポンプ５６および第３成分ポンプ６１の駆動を制御する。また、第１成分バルブ５２、第１成分帰還バルブ５４、第２成分バルブ５７、第２成分帰還バルブ５９、第３成分バルブ６２および第３成分帰還バルブ６４の開閉を制御する。
また、薬液キャビネット制御部７２は、メイン制御部７０と接続されており、メイン制御部７０との間で、処理ユニット４における処理の進行状況や薬液キャビネット２からの薬液供給を表す各種のデータ（薬液バルブ３３の開時間に関するデータを含む。）を授受する。

図３は、処理チャンバ９内におけるウエハの処理を説明するためのフローチャートである。
処理対象のウエハＷは、搬送ロボットＴＲによって処理チャンバ９内に搬入されて（Ｓ０）、その表面を上方に向けた状態でスピンチャック１０に保持される。ウエハＷがスピンチャック１０に保持されると、ローカル制御部７１はチャック回転駆動機構２８を制御して、ウエハＷを所定の液処理回転速度で回転させる。なお、スピンチャック１０へのウエハＷの受け渡し時には、ウエハＷの搬入を阻害しないように、スプラッシュガード２０は廃液位置よりもさらに下方の退避位置に退避している。

その後、ローカル制御部７１はガード昇降駆動機構２４を駆動して、スプラッシュガード２０を回収位置まで上昇させる。スプラッシュガード２０が回収位置に達した後、薬液が供給されるタイミングになると（ステップＳ１でＹＥＳ）、ローカル制御部７１は、薬液バルブ３３を開くとともに薬液帰還バルブ３９を閉じて（ステップＳ２）、薬液吐出ノズル１１からウエハＷの表面の中央部に向けて薬液を吐出する。

ウエハＷの表面に供給された薬液は、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る。これにより、ウエハＷの表面に薬液を用いた処理が施される。ウエハＷの周縁に達した薬液は、ウエハＷの側方へ飛散し、スプラッシュガード２０の回収捕獲部２２に捕獲された後、この回収捕獲部２２を伝って、回収捕獲部２２の下端縁から処理カップ１３の回収溝１５へ液下する。回収溝１５に集められた薬液は、回収管１８を通して薬液タンク４０に回収される。

薬液供給中においては、ローカル制御部７１は、流量計３１の出力を参照し、薬液供給配管３０を流通する薬液の流量、すなわち、薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出流量を監視している（ステップＳ３）。そして、薬液吐出ノズル１１からの吐出流量が予め定める範囲外であると（ステップＳ３でＮＯ）、薬液吐出ノズル１１からの吐出量が予め定める量となるように流量調整バルブ３２の開度を調整する（ステップＳ４）。薬液によるウエハＷの処理は、所定の薬液処理時間が経過するまで続行される（ステップＳ５）。

所定の薬液処理時間が経過すると（ステップＳ５でＹＥＳ）、ローカル制御部７１は、薬液バルブ３３を閉じるとともに薬液帰還バルブ３９を開き（ステップＳ６）、薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出を停止する。そして、ローカル制御部７１は、薬液バルブ３３の開時間を、メイン制御部７０に通知する（ステップＳ７）。
その後、スプラッシュガード２０が廃液位置まで下降するようにローカル制御部７１がガード昇降駆動機構２４を制御した後、リンス液ノズル１２から回転中のウエハＷにリンス液が供給されて、ウエハＷ上の薬液が洗い流される。ウエハＷに供給されたリンス液は、ウエハＷの表面の周縁からウエハＷの側方へ飛散し、スプラッシュガード２０の廃液捕獲部２１に捕獲された後、この廃液捕獲部２１を伝って廃液捕獲部２１の下端縁から処理カップ１３の廃液溝１４へ液下する。廃液溝１４に集められたリンス液は、廃液管１７を通して図外の図示しない廃液設備に廃液される。リンス処理後には、ローカル制御部７１は、さらにチャック回転駆動機構２８を制御して、スピンチャック１０の回転速度を所定の乾燥回転速度に加速する。これによって、ウエハＷの表面の液滴が遠心力によって振り切られ、ウエハＷが乾燥処理される。乾燥処理後には、ローカル制御部７１は、チャック回転駆動機構２８を制御して、スピンチャック１０の回転を停止させる。また、ガード昇降駆動機構２４を駆動して、スプラッシュガード２０を退避位置まで下降させる。その後、処理済みのウエハＷが基板搬送ロボットＴＲによって搬出されていく（ステップＳ８）。

図４は、成分補充ユニット３による成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。この補充動作は、所定の制御タイミングごとに、薬液キャビネット制御部７２が繰り返し実行する。
薬液キャビネット制御部７２は、各処理ユニット４〜７の薬液バルブ３３の開時間を、ローカル制御部７１から、メイン制御部７０を通して取得し（ステップＳ１０）、その薬液バルブ３３に関する累積開時間を算出する（ステップＳ１１）。そして、薬液キャビネット制御部７２は、４つの処理ユニット４〜７の４つの薬液バルブ３３の累積開時間の合計を算出し（ステップＳ１２）、その累積開時間の合計が、予め定める時間（たとえば１００ｈｒ）に到達するか否かを監視している（ステップＳ１３）。薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出流量が一定に保たれているため、薬液バルブ３３の累積開時間を監視することによって、各薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出量を監視している。

薬液タンク４０から各薬液吐出ノズル１１に供給される薬液は、ウエハＷの処理のために用いられ各成分が消費された後、薬液タンク４０に回収される。そのため、薬液タンク４０に溜められている薬液を構成する成分の濃度変化は、ウエハＷに供給された薬液の消費量に依存する。したがって、この実施形態では、４つの薬液吐出ノズル１１からの薬液の累積吐出量の合計が予め定める量となる度に、成分補充ユニット３が、第１成分、第２成分および第３成分をそれぞれ薬液タンク４０に補充している。

そして、補充動作後の第１成分、第２成分および第３成分の成分比が適当となるように、１回の補充動作における第１成分の補充量（第１補充量）、第２成分の補充量（第２補充量）および第３成分の補充量（第３補充量）が定められており、これらの補充量に基づいて、１回の補充動作における第１成分ポンプ５１の吐出回数（ショット数）、第２成分ポンプ５６の吐出回数、および、第３成分ポンプ６１の吐出回数が予め定められている。

薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、薬液キャビネット制御部７２は、第１成分バルブ５２を吐出回数に応じた時間だけ開き、第１成分帰還バルブ５４を閉じる（ステップＳ１４）。これにより、成分補充ユニット３は第１補充量の第１成分を薬液タンク４０に補充する。また、薬液キャビネット制御部７２は、第２成分バルブ５７を吐出回数に応じた時間だけ開き、第２成分帰還バルブ５９を閉じる（ステップＳ１５）。これにより、成分補充ユニット３は第２補充量の第２成分を薬液タンク４０に補充する。薬液キャビネット制御部７２は、第３成分バルブ６２を吐出回数に応じた時間だけ開き、第３成分帰還バルブ６４を閉じる（ステップＳ１６）。これにより、成分補充ユニット３は第３補充量の第３成分を薬液タンク４０に補充する。

以上により、この実施形態によれば、成分補充ユニット３は、４つの薬液吐出ノズル１１からの薬液の累積吐出量の合計が予め定める量に達すると、薬液キャビネット２の薬液タンク４０に第１成分、第２成分および第３成分を補充する。
薬液タンク４０から各薬液吐出ノズル１１に供給される薬液は、ウエハＷの処理のために用いられ各成分が消費された後、薬液タンク４０に回収される。そのため、薬液タンク４０に溜められている薬液を構成する成分の濃度変化は、４つの薬液吐出ノズル１１から吐出された薬液の総量に依存する。

このため、４つの薬液吐出ノズル１１からの薬液の累積吐出量の合計に基づき、成分補充ユニット３が各成分を補充することにより、薬液タンク４０に溜められている薬液を構成する成分の濃度をほぼ一定に保つことができる。ゆえに、薬液を用いた処理を、安定的にウエハＷに施すことができる。
図５Ａおよび図５Ｂは、この発明の他の実施形態（第２の実施形態）に係る基板処理装置２００を示す図である。図５Ａは、基板処理装置２００のレイアウトを示す図解的な平面図である。図５Ｂは、図５Ａの矢印Ｃ方向からみた処理ユニット７４の構成を示す図である。

図５Ａおよび図５Ｂでは、前述した第１の実施形態における各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。
この実施形態の構成は、図１に示す構成とは異なり、成分補充ユニット３が省略されるとともに、基板処理装置２００の４つの処理ユニット７４，７５，７６，７７に、それぞれ成分補充部３Ａ，３Ｂ，３Ｃ，３Ｄが内蔵されている。図５Ｂに示すように、各処理ユニット７４〜７７において各成分補充部３Ａ〜３Ｄは処理チャンバ９の下方位置に、言い換えれば、平面視において処理チャンバ９と重なる位置に配置されている。

図６は、図５の基板処理装置２００の構成を説明するための図解的な断面図である。処理ユニット７４〜７７の構成は共通しているので、図６には１つの処理ユニット７４についてのみ断面構造を示す。
図６の処理ユニット７４の成分補充部３Ａの内部構成は、図２の成分補充ユニット３の内部構成と共通している。

処理ユニット７４には、ＣＰＵおよびメモリを含む構成のローカル制御部８１が設けられている。ローカル制御部８１には、チャック回転駆動機構２８、ガード昇降機構２４、流量調整バルブ３２、薬液バルブ３３および薬液帰還バルブ３９、第１成分ポンプ５１、第１成分バルブ５２、第１成分帰還バルブ５４、第２成分ポンプ５６、第２成分バルブ５７、第２成分帰還バルブ５９、第３成分ポンプ６１、第３成分バルブ６２および第３成分帰還バルブ６４が、ローカル制御部８１の制御対象として接続されている。

ローカル制御部８１は、チャック回転駆動機構２８、ガード昇降機構２４、薬液ポンプ４１、温度調節器４２、第１成分ポンプ５１、第２成分ポンプ５６および第３成分ポンプ６１の駆動を制御する。また、第１成分バルブ５２、第１成分帰還バルブ５４、第２成分バルブ５７、第２成分帰還バルブ５９、第３成分バルブ６２および第３成分帰還バルブ６４の開閉を制御する。さらに、ローカル制御部８１は、流量計３１からの出力に基づいて、流量調整バルブ３２の開度を制御する。

ローカル制御部８１は、メイン制御部７０と接続されており、メイン制御部７０との間で、処理条件や進行状況等を表す各種のデータを授受する。
図７は、成分補充部３Ａによる成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。
ローカル制御部８１は、同一の処理ユニット７４内の薬液バルブ３３の開時間を参照し（ステップＳ２０）、この薬液バルブ３３の累積開時間を算出する（ステップＳ２１）。そして、ローカル制御部８１は、累積開時間が予め定める時間（たとえば１００ｈｒ）に到達するか否かを監視している（ステップＳ２２）。薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出流量が一定に保たれているため、薬液バルブ３３の累積開時間を監視することによって、薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出量を監視している。

薬液バルブ３３の累積開時間が予め定める時間に到達すると（ステップＳ２２でＹＥＳ）、ローカル制御部８１は、第１成分バルブ５２を吐出回数に応じた時間だけ開き、第１成分帰還バルブ５４を閉じる（ステップＳ２３）。これにより、第１補充量の第１成分が薬液タンク４０に補充される。また、ローカル制御部８１は、第２成分バルブ５７を吐出回数に応じた時間だけ開き、第２成分帰還バルブ５９を閉じる（ステップＳ２４）。これにより、予め定める量の第２成分が薬液タンク４０に補充される。ローカル制御部８１は、第３成分バルブ６２を吐出回数に応じた時間だけ開き、第３成分帰還バルブ６４を閉じる（ステップＳ２５）。これにより、成分補充部３Ａは第３補充量の第３成分を薬液タンク４０に補充する。

この実施形態（第２の実施形態）によれば、各成分補充部３Ａ〜３Ｄは、同じ処理ユニット４〜７内の薬液吐出ノズル１１からの薬液の累積吐出量が予め定める量に達すると、薬液キャビネット２の薬液タンク４０に第１成分、第２成分および第３成分を補充する。
薬液タンク４０から各薬液吐出ノズル１１に供給される薬液は、ウエハＷの処理のために用いられ各成分が消費された後、薬液タンク４０に回収される。そのため、薬液タンク４０に溜められている薬液を構成する成分の濃度変化は、４つの薬液吐出ノズル１１から吐出された薬液の総量に依存する。各成分補充部３Ａ〜３Ｄが各薬液吐出ノズル１１からの薬液の累積吐出量に基づき、薬液を構成する成分を補充するので、全体として、薬液タンク４０に溜められている薬液を構成する成分の濃度をほぼ一定に保つことができる。ゆえに、薬液を用いた処理を、安定的にウエハＷに施すことができる。

また、この実施形態では、成分補充部３Ａ〜３Ｄと処理チャンバ９とが同一の処理ユニット７４〜７７に内蔵される。各処理ユニット７４〜７７において、平面視において、成分補充部３Ａ〜３Ｄが処理チャンバ９と重なる位置に配置されているので、成分補充ユニット３を装置本体１と別に設ける場合と比較して、成分補充ユニット３のための設置スペースを省略することができ、しかも、各処理ユニット７４〜７７の占有面積が拡大することがない。したがって、基板処理装置２００の占有面積を小さくすることができ、基板処理装置２００の省スペース化を図ることができ、基板処理装置２００の省スペース化を図ることができる。

図８は、この発明のさらに他の実施形態（第３の実施形態）に係る基板処理装置３００の構成を説明するための図解的な断面図である。
図８では、前述した第１実施形態の各部に相当する部分には、それら各部と同一の参照符号が付されている。また、以下では、その同一の参照符号を付した各部についての詳細な説明を省略する。

図８に示す構成では、処理チャンバ９においては、ウエハＷの表面からポリマ（レジスト残渣）を除去する処理が施される。このとき薬液として有機系薬液（たとえばＳＳＴ−１１（商品名）やＥＫＣ（商品名））が用いられる。この有機系薬液は基板処理装置３００において約６０℃の液温で使用されるため、約６０℃に温度調節された有機系薬液が、薬液キャビネット２の薬液タンク４０に溜められる。この温度環境下では、有機系薬液に含まれる水分の蒸発が進み、有機系薬液が濃縮されるおそれがある。有機系薬液が濃縮されると、ウエハＷ上のパターンが倒れるおそれがあるので、薬液タンク４０に溜められる有機系薬液の濃度は一定に保たれている必要がある。そのため、図８に示す構成では、薬液キャビネット２に接続された成分補充ユニット９０が、薬液キャビネット２の薬液タンク４０にＤＩＷを補充する。

成分補充ユニット９０は、ＤＩＷを溜めておくためのＤＩＷタンク９１を備えている。ＤＩＷタンク９１には、ＤＩＷ供給配管９２が接続されている。ＤＩＷ供給配管９２の先端は、薬液キャビネット２の薬液タンク４０へと延びている。ＤＩＷ供給配管９２の途中部には、ＤＩＷタンク９１内のＤＩＷを汲み出すためのＤＩＷポンプ９３が介装されている。また、ＤＩＷ供給配管９２の途中部には、ＤＩＷポンプ９３の下流側に、ＤＩＷバルブ９４が介装されている。ＤＩＷ供給配管９２には、ＤＩＷポンプ９３とＤＩＷバルブ９４との間において、ＤＩＷ帰還配管９５が分岐して接続されている。ＤＩＷ帰還配管９５の先端は、ＤＩＷタンク９１へ延びており、その途中部にはＤＩＷ帰還配管９５を流通する液を溜めることができるバッファタンク９６が介装されている。バッファタンク９６には、バッファタンク９６に溜められたＤＩＷの量を測定するためのレベルセンサ９９が設けられている。ＤＩＷ供給配管９２には、バッファタンク９６とＤＩＷ供給配管９２からの分岐点との間において、ＤＩＷ帰還バルブ９７が介装されている。また、ＤＩＷ帰還配管９５において、バッファタンク９６とＤＩＷタンク９１との間には、バッファバルブ９８が介装されている。

基板処理装置３００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、ＤＩＷポンプ９３が常に駆動されていて、ＤＩＷバルブ９４が閉じられている間は、ＤＩＷ帰還バルブ９７が開かれることにより、ＤＩＷタンク９１から汲み出されるＤＩＷが、ＤＩＷ供給配管９２をＤＩＷ帰還配管９５の分岐点まで流れ、その分岐点からＤＩＷ帰還配管９５を通してＤＩＷタンク９１に戻される。薬液タンク４０にＤＩＷを補充しない期間は、ＤＩＷタンク９１、ＤＩＷ供給配管９２およびＤＩＷ帰還配管９５をＤＩＷが循環しており、薬液タンク４０にＤＩＷを補充するタイミングになると、ＤＩＷバルブ９４が開かれ、ＤＩＷ帰還バルブ９７が閉じられることによって、ＤＩＷタンク９１から汲み出されるＤＩＷが薬液タンク４０に供給される。

薬液キャビネット２の薬液キャビネット制御部７２には、薬液ポンプ４１、温度調節器４２、ＤＩＷポンプ９３、ＤＩＷバルブ９４、ＤＩＷ帰還バルブ９７、バッファバルブ９８などが制御対象として接続されている。
薬液キャビネット制御部７２は、薬液ポンプ４１、温度調節器４２およびＤＩＷポンプ９３の駆動を制御する。また、ＤＩＷバルブ９４、ＤＩＷ帰還バルブ９７およびバッファバルブ９８の開閉を制御する。

図９は、成分補充ユニット９０による成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。
薬液キャビネット制御部７２は、各処理ユニット４〜７の薬液バルブ３３の開時間を、ローカル制御部７１から、メイン制御部７０を通して取得し（ステップＳ３０）、その薬液バルブ３３に関する累積開時間を算出する（ステップＳ３１）。そして、薬液キャビネット制御部７２は、４つの処理ユニット４〜７の４つの薬液バルブ３３の累積開時間の合計を算出し（ステップＳ３２）、その累積開時間の合計が、予め定める時間（たとえば１００ｈｒ）に到達するか否かを監視している（ステップＳ３３）。薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出流量が一定に保たれているため、薬液バルブ３３の累積開時間を監視することによって、各薬液吐出ノズル１１からの薬液の吐出量を監視している。

この実施形態では、ＤＩＷバルブ９４を開成するタイミングでインターロック処理が実行されるようになっている。薬液キャビネット制御部７２は、ＤＩＷバルブ９４を開成するタイミングとなると、ＤＩＷバルブ９４を開く前にＤＩＷポンプ９３の吐出動作の正常／異常を判別し、ＤＩＷポンプ９３の吐出動作が正常であるときだけＤＩＷバルブ９４の開成が許容され、ＤＩＷポンプ９３の吐出動作が異常であるときには、ＤＩＷバルブ９４の開成が禁止される。

具体的には、薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、薬液キャビネット制御部７２は、バッファバルブ９８を閉じる（ステップＳ３４）。このため、ＤＩＷ供給配管９２およびＤＩＷ帰還配管９５を循環しているＤＩＷがバッファタンク９６に溜められる。バッファバルブ９８が閉じられてから所定時間が経過した後、レベルセンサ９９の出力があると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、薬液キャビネット制御部７２は、ＤＩＷバルブ９４を予め定める吐出回数に応じた時間だけ開き、ＤＩＷ帰還バルブ９７を閉じる（ステップＳ３６）。これにより、成分補充ユニット９０は薬液タンク４０に予め定める量のＤＩＷを補充する。また、薬液キャビネット制御部７２がバッファバルブ９８を開く（ステップＳ３６）。その後、薬液キャビネット制御部７２の処理はリターンされる。

一方、バッファバルブ９８が閉じられてから所定時間が経過しても、レベルセンサ９９の出力がないときには（ステップＳ３５でＮＯ）、ＤＩＷバルブ９４の開成が禁止される（ステップＳ３７）。その後、アラームが報知され（ステップＳ３８）、エラー処理が実行される。
以上により、この実施形態（第３の実施形態）によれば、成分補充ユニット９０は、４つの処理ユニット４〜７の薬液吐出ノズル１１からの有機系薬液の累積吐出量の合計が予め定める量に達すると、薬液キャビネット２の薬液タンク４０にＤＩＷを補充する。これにより、薬液タンク４０に溜められている有機系薬液の濃度をほぼ一定に保つことができる。これにより、有機系薬液を用いた処理を、安定的にウエハＷに施すことができる。

ＤＩＷポンプ９３の吐出動作が正常でないときは、ＤＩＷバルブ９４の開成が禁止される。これにより、薬液キャビネット２に適量のＤＩＷを補充することができる。ゆえに、薬液キャビネット２の薬液タンク４０の薬液の濃度を一定に保つことができる。
以上、この発明の３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。

第１および第２の実施形態において、基板処理装置１００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、第１成分ポンプ５１が常に駆動されていて、薬液タンク４０に第１成分を補充しない期間は、第１成分タンク４７、第１成分供給配管５０および第１成分帰還配管５３を第１成分が循環しており、薬液タンク４０への第１成分の補充時には、第１成分バルブ５２が開かれ、第１成分帰還バルブ５４が閉じられることによって、第１成分タンク４７から汲み出される第１成分が薬液タンク４０に供給されるような構成としたが、第１成分ポンプ５１は常に駆動していなくてもよい。

具体的には、薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると（ステップＳ１３でＹＥＳ）、薬液キャビネット制御部７２は、第１成分バルブ５２を閉じて、第１成分帰還バルブ５４を開いた状態で、第１成分ポンプ５１を所定のショット数だけ駆動させて第１成分を循環させる。これにより、配管内にエアが含まれていたとしても、配管内からエアを抜くことができる。その後、第１成分バルブ５２を開き、第１成分帰還バルブ５４を閉じた状態で、予め設定した吐出回数だけ第１成分ポンプ５１を駆動する（ステップＳ１４）。このようにして、成分補充ユニット３は第１補充量の第１成分を薬液タンク４０に補充するようにしてもよい。第１成分を薬液タンク４０に補充する前に、第１成分ポンプ５１を所定のショット数だけ駆動させて第１成分を循環させて、配管内のエア抜きを行うことにより、薬液タンク４０に補充する第１成分の定量性を確保することができる。第２成分ポンプ５６、第３成分ポンプ６１についても同様である。

また、第３実施形態においても、基板処理装置３００の運転中（ウエハＷの処理を停止している期間を含む。）は、ＤＩＷポンプ９３が常に駆動されていて、薬液タンク４０にＤＩＷを補充しない期間は、ＤＩＷタンク９１、ＤＩＷ供給配管９２およびＤＩＷ帰還配管９５をＤＩＷが循環しており、薬液タンク４０にＤＩＷを補充するタイミングになると、ＤＩＷバルブ９４が開かれ、ＤＩＷ帰還バルブ９７が閉じられることによって、ＤＩＷタンク９１から汲み出されるＤＩＷが薬液タンク４０に供給されるような構成としたが、ＤＩＷポンプ９３は常に駆動していなくてもよい。

具体的には、薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると（ステップＳ３３でＹＥＳ）、薬液キャビネット制御部７２は、ＤＩＷバルブ９４を閉じて、ＤＩＷ帰還バルブ９７を開き、バッファバルブ９８を閉じた状態でＤＩＷポンプ９３を所定のショット数だけ駆動する（ステップＳ３４）。このため、ＤＩＷ供給配管９２およびＤＩＷ帰還配管９５を循環したＤＩＷがバッファタンク９８に溜められる。バッファバルブ９８が閉じられてから所定時間が経過した後、レベルセンサ９９の出力があると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、ＤＩＷバルブ９４を開き、ＤＩＷ帰還バルブ９７を閉じた状態とし、予め設定した吐出回数だけＤＩＷポンプ９３を駆動する（ステップＳ３６）。また、薬液キャビネット制御部７２がバッファバルブ９８を開く（ステップＳ３６）。このようにして、成分補充ユニット９０は薬液タンク４０に予め定める量のＤＩＷを補充するようにしてもよい。

第２の実施形態において、各処理ユニット７４〜７７において、成分補充部３Ａ〜３Ｄは処理チャンバ９の下方位置に配置されるとして説明したが、処理チャンバ９の上方位置に配置されていてもよい。また、成分補充部３Ａ〜３Ｄを、装置本体１のハウジング内に、処理ユニット７４とは別に配置されていてもよいし、装置本体１のハウジング外に配置されていてもよい。装置本体１のハウジング内に配置する場合、成分補充部３Ａ〜３Ｄのための設置スペースを省略することができ、基板処理装置２００の占有面積を小さくすることができる。

さらに、前述の３つの実施形態では、第１成分供給配管５０、第２成分供給配管５５、第３成分供給配管６０およびＤＩＷ供給配管９２の先端がそれぞれ薬液キャビネット２の薬液タンク４０に延びているとしたが、これらの供給配管５０，５５，６０，９２の先端が薬液タンク４０ではなく、回収管１８の途中部に接続されていてもよい。このとき、各供給配管５０，５５，６０，９２からの第１成分、第２成分、第３成分およびＤＩＷが、回収管１８を通って薬液タンク４０へ供給される。この場合、配管の経路長さを短くすることができる。

また、前述の３つの実施形態では、薬液バルブ３３の累積開時間に基づいて、成分補充ユニット３，９０や成分補充部３Ａ〜３Ｄが各成分を補充していたが、各薬液供給配管３０の途中部に積算流量計を介装しておき、この積算流量計の出力に基づいて、各成分を補充してもよい。このとき、積算流量計の出力によって、薬液吐出ノズル１１からの薬液の積算吐出量を求めることができ、これにより、薬液タンク４０に溜められている薬液の濃度をほぼ一定に保つことができる。

さらに、前述の３つの実施形態では、成分補充ユニット３，９０や成分補充部３Ａ〜３Ｄからの薬液タンク４０への各成分の補充は、第１成分ポンプ５１、第２成分ポンプ５６、第３成分ポンプ６１およびＤＩＷ９３ポンプを用いて行ったが、これに限られず、各タンク５１，５６，６１を加圧することにより各成分を圧送してもよいし、自重落下により各成分を薬液タンク４０に供給してもよい。

また、前述の第３実施形態では、ウエハＷのリンス処理に使用された後のリンス液（ＤＩＷ）を、有機系薬液を希釈するために用いることができる。言い換えれば、処理チャンバ９内にＤＩＷを補充するための補充手段を設けることになる。
具体的には、薬液バルブ３３の累積開時間の合計が予め定める時間に到達すると、その後のリンス処理時において、ガード昇降駆動機構２４が駆動されてスプラッシュガード２０が回収位置に上昇され、予め定められた補充量に相当するリンス液が薬液タンク４０に回収される。これにより、薬液タンク４０に溜められている有機系薬液の濃度をほぼ一定に保つことができる。この場合、処理ユニット４〜７内に補充手段を設けるので、補充手段を別のユニットに設ける場合と比較して、省スペース化を図ることができる。

さらに、薬液を構成する成分にＤＩＷが含まれている場合には、前述の第１実施形態および第２実施形態においても、薬液タンク４０に溜められている薬液の成分を補充するために、ウエハＷのリンス処理に使用された後のリンス液（ＤＩＷ）を用いることができる。言い換えれば、処理チャンバ９内に、薬液を構成する成分を補充するための補充手段を設けることになる。この場合、処理ユニット４〜７内に補充手段を設けるので、補充手段を別のユニットに設ける場合と比較して、省スペース化を図ることができる。

さらにまた、前述の第１および第２の実施形態では、薬液としてＡＰＭを挙げ、第３の実施形態では、薬液として有機系薬液を挙げたが、その他の薬液に本発明を適用することができる。薬液として、希ふっ酸を用いる場合には、薬液を構成する成分として、ふっ酸およびＤＩＷを挙げることができる。その他、塩酸過酸化水素水混合液、フッ酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア、過酸化水素水、クエン酸、蓚酸、ＴＭＡＨ、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水）などを、薬液として用いることもできる。

なお、第２の実施形態において、薬液としてＡＰＭではなく、第３実施形態のように有機系薬液を用いることもできる。
また、第３の実施形態で説明したインターロック処理を第１および第２の実施形態に適用することもできる。この場合、インターロック処理は第１成分バルブ５２、第２成分バルブ５７、第３成分バルブ６２を開成するタイミングで実行される。

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レイアウトを示す図解的な平面図である。 図１の基板処理装置の構成を説明するための図解的な断面図である。 処理チャンバ内におけるウエハの処理を説明するためのフローチャートである。 成分補充ユニットによる成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置を示す図である。図５Ａは、基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。図５Ｂは、図５Ａの矢印Ｃ方向からみた処理ユニットの構成を示す図である。 図５の基板処理装置の構成を説明するための図解的な断面図である。 成分補充部による成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。 この発明の第３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断面図である。 成分補充ユニットによる成分の補充動作を説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１００，２００，３００ 基板処理装置
１ 装置本体
２ 薬液キャビネット（処理液供給手段）
３，９０ 成分補充ユニット（補充手段）
３Ａ〜３Ｄ 成分補充部
４〜７，７４〜７７ 処理ユニット
９ 処理チャンバ
１０ スピンチャック
１１ 薬液吐出ノズル（処理液吐出手段）
３０ 薬液供給配管
４０ 薬液タンク
４７ 第１成分タンク
４８ 第２成分タンク
４９ 第３成分タンク
７０ メイン制御部
７１，８１ ローカル制御部
７２ 薬液キャビネット制御部
９１ ＤＩＷタンク
９９ レベルセンサ
Ｗ ウエハ（基板）

Claims (8)

1. 処理液を基板に吐出する処理液吐出手段と、
   前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給手段と、
   前記処理液供給手段に、処理液を構成する成分を補充する補充手段と、
   前記処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達した際に、前記補充手段に前記成分の補充動作を実行させる補充制御手段とを含むことを特徴とする、基板処理装置。
2. 前記処理液吐出手段が複数個備えられており、
   前記処理液供給手段は、前記複数の処理液吐出手段に処理液を供給するものであり、
   前記補充制御手段は、前記複数の処理液吐出手段から吐出される処理液の量の合計が所定量に達したことに基づいて前記補充手段に前記成分の補充動作を実行させることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記処理液吐出手段が複数個備えられており、
   前記処理液供給手段は、前記複数の処理液吐出手段に処理液を供給するものであり、
   前記補充手段は、前記複数の処理液吐出手段にそれぞれ対応付けられた複数の成分補充部を備え、
   前記補充制御手段は、前記処理液吐出手段から吐出される処理液の量が所定量に達したことに基づいて、その処理液吐出手段に対応する前記成分補充部に前記成分の補充動作を実行させることを特徴とする、請求項１記載の基板処理装置。
4. 前記処理液吐出手段をそれぞれ収容する複数の処理チャンバをさらに備え、
   前記処理チャンバおよび対応する成分補充部が１つの処理ユニットに内蔵されていることを特徴とする、請求項３記載の基板処理装置。
5. 前記処理液供給手段は、前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給配管と、この前記処理液供給配管の途中部に介装された開閉可能なバルブとを備え、
   前記補充制御手段は、前記バルブの開時間に基づいて前記補充手段を制御することを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記処理液吐出手段から吐出される処理液は、アンモニア過酸化水素水混合液であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
7. 前記処理液吐出手段から吐出される処理液は、有機系薬液であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
8. 処理液を基板に吐出する処理液吐出手段と前記処理液吐出手段に処理液を供給する処理液供給手段とを備えた基板処理装置において、処理液を構成する成分を前記基板供給手段に補充する処理液成分補充方法であって、
   前記処理液吐出手段からの処理液の吐出量の合計が所定量に達した際に、前記処理液供給手段に前記成分を補充することを特徴とする、処理液成分補充方法。

Images