JP2023095548A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の処理にあたりチャンバの内圧を適正な圧力に維持する。【解決手段】基板処理装置は、基板を収容するチャンバと、チャンバ内へ気体を供給する給気部と、排気調節機構が設けられたチャンバ内を排気する排気部と、チャンバの内圧を測定する圧力測定部と、圧力測定部の測定結果に基づいて排気調節機構を制御する制御部と、を備え、給気部は、空気を取り入れる入口と、チャンバ内に開口する出口とを有する給気流路であって、チャンバの外部空間から入口を介して取り込んだ吸入空気を出口を介してチャンバ内に供給する給気流路と、給気流路に介設され、吸入空気がチャンバ内に供給される前に吸入空気からパーティクルを除去するフィルタと、給気流路に介設され、入口から出口に向かって流れる吸入空気の流れを形成する送風機と、送風機の上流側において、送風機に導入される吸入空気の流量を調節する吸気弁とを有する。【選択図】図２

Description

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

半導体装置の製造においては、半導体ウエハやガラス基板などの基板に対し、ＤＨＦ（希フッ酸）等の薬液を供給して基板の表面を処理する薬液処理工程や、ＤＩＷ（純水）等のリンス液を供給して基板上の薬液を洗い流すリンス処理工程などの一連の工程が、予め定められたレシピに従って実行される。上記の一連の工程を実施するときに基板は処理チャンバ内に配置される。基板へのパーティクルの付着などを防止するため、処理チャンバ内には清浄なガス流（空気流）が形成される。また、チャンバの内圧はほぼ一定に維持される。

特開２０１７ー０２２１９７号公報

本開示は、基板の処理にあたりチャンバの内圧を適正な圧力に維持することができる技術を提供するものである。

本開示の一実施形態によれば、処理対象となる基板を収容するチャンバと、前記チャンバ内へ気体を供給する給気部と、前記チャンバ内を排気する排気部であって、前記排気部による前記チャンバからの排気流量を調節する排気調節機構が設けられている、前記排気部と、前記チャンバの内圧を測定する圧力測定部と、前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記チャンバの内圧を規定された範囲内に保つように少なくとも前記排気調節機構を制御する制御部と、を備え、前記給気部は、空気を取り入れる入口と、前記チャンバ内に開口する出口とを有する給気流路であって、前記チャンバの外部の空間から前記入口を介して取り込んだ吸入空気を前記出口を介して前記チャンバ内に供給する前記給気流路と、前記給気流路に介設され、前記吸入空気が前記チャンバ内に供給される前に前記吸入空気からパーティクルを除去するフィルタと、前記給気流路に介設され、前記入口から前記出口に向かって流れる前記吸入空気の流れを形成する送風機と、前記送風機の上流側において、前記送風機に導入される前記吸入空気の流量を調節する吸気弁と、を有している、基板処理装置が提供される。

本開示の上記実施形態によれば、基板の処理にあたりチャンバの内圧を適正に保つことができる。

基板処理装置の一実施形態に係る基板処理システムの概略横断面図である。 図１に示した基板処理システムに含まれる処理ユニットの一構成例を示す概略縦断面図である。 処理ユニットの液処理カップに複数系統の流路を設ける手法について説明する概略断面図である。 処理ユニットの液処理カップに複数系統の流路を設ける手法について説明する概略断面図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 図２に示した処理ユニットで実施することができる基板処理方法の一例において、各工程におけるチャンバに対する給気および排気について説明する図である。 チャンバ内の空気の流量を大流量から小流量に変化させるときの処理ユニットの各種デバイスの操作の一例を説明するタイミングチャートである。

基板処理装置の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ等の基板Ｗを水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、基板Ｗを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間で基板Ｗの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、基板Ｗを保持する基板保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、基板保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間で基板Ｗの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送される基板Ｗに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣから基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置された基板Ｗは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入された基板Ｗは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済の基板Ｗは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

次に、処理ユニット１６の構成について図２を参照して説明する。

処理ユニット１６は、処理空間を画定するチャンバ２０を有している。チャンバ２０の天井部にはファンフィルタユニット（ＦＦＵ）７０が設けられている。ＦＦＵ７０は清浄ガスをチャンバ２０内に下向きに吹き出す。

処理ユニット１６には、スピンチャック（基板保持回転機構）３０が設けられている。スピンチャック３０は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部（チャック部）３１と、基板保持部３１およびこれに保持された基板Ｗを鉛直軸線周りに回転させる回転駆動部３２とを有している。

基板保持部３１は、基板Ｗの周縁部を把持爪等の保持部材により機械的に保持するメカニカルチャックと呼ばれるタイプのものであってもよく、基板Ｗの裏面中央部を真空吸着するバキュームチャックと呼ばれるタイプのものであってもよい。回転駆動部３２は、例えば電気モータにより構成することができる。

処理ユニット１６には、基板Ｗの処理に必要な様々な処理流体を基板Ｗに供給するための処理流体供給部４０が設けられている。

処理流体供給部４０は、処理流体を基板Ｗに向けて吐出する複数のノズル４１（図２では２つだけが示されている）を有している。一実施形態において、処理ユニット１６においてノズル４１から基板Ｗに供給される処理流体には、処理液と処理ガスがある。処理液は、薬液、リンス液、乾燥用溶剤等に分類される。使用される薬液は、有機薬液、酸性薬液、アルカリ性薬液等に分類される。有機薬液としてはＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）が例示される。酸性薬液としてはＳＣ２、ＨＦ（フッ酸）、ＳＰＭ（硫酸過水）等が例示される。アルカリ性薬液としてはＳＣ１が例示される。リンス液としては、ＤＩＷ（純水）または機能水が例示される。機能水とは、ＤＩＷに微量の溶質（アンモニア、二酸化炭素ガス等が例示される）を溶け込ませ、ＤＩＷが有しない特別な機能（例えば導電性）を与えたものを意味する。乾燥用溶剤としてはＩＰＡ（イソプロピルアルコール）が例示される。処理ガスとしては、Ｎ２ガス（窒素ガス）が例示される。

処理流体は上記のものに限定されるものではなく、半導体製造の技術分野においてウエットエッチング用の枚葉式基板処理ユニットで用いられている公知の様々な処理流体から必要に応じて任意のものを選択して用いることができる。

一実施形態において、異なる処理流体は、それぞれ異なるノズル４１から吐出される。この場合、各ノズル４１に、処理流体供給源４２から、図２において白抜きボックスにより概略的に示された供給制御部４４が介設された供給ライン４３を介して所要の処理流体が供給される。処理流体供給源４２は、例えば、処理流体を貯留するタンク、あるいは工場用力等からなる。供給制御部４４は、開閉弁、流量計、流量制御弁等から構成される。他の実施形態において、１つのノズルから複数種類の処理流体（例えばＤＨＦおよびＤＩＷ）が択一的に吐出されるようにしてもよい。複数のノズル４１のうちの１つが二流体ノズル（二流体スプレーノズル）であってもよい。

複数のノズル４１は、１つまたは複数のノズルアーム４５（図２には１つだけが示されている）に担持されている。ノズルアーム４５は、各ノズル４１を、基板保持部３１により保持された基板Ｗの中心部の上方の位置と、当該基板Ｗの周縁部の上方の位置との間の任意の位置（半径方向位置）に位置させることができるように構成されている。ノズルアームは、鉛直軸線回りに旋回可能なタイプであってもよく、あるいは、ガイドレールに沿って並進移動可能なタイプであってもよい。

基板保持部の周囲には、回転する基板Ｗから飛散する処理液を捕集する液受けカップ５０が設けられている。液受けカップ５０により捕集された処理液は、液受けカップ５０の底部に設けられた排液口５１から処理ユニット１６の外部に排出される（矢印ＤＲを参照）。液受けカップ５０の底部には排気口５２も設けられており、排気口５２を介して液受けカップ５０の内部が吸引されている。この吸引により、基板Ｗの上方にあるガス（ＦＦＵ７０から吐出されたクリーンエア）が、基板Ｗの周縁と液受けカップ５０の上部開口部の周縁との間から液受けカップ５０内に引き込まれ、図２に矢印Ｆ１で示すようなガス流が形成される。

回転する基板Ｗから飛散した処理液は、ガス流Ｆ１に乗って流れる。言い換えると、処理液ミストを随伴（含有）するガスが矢印Ｆ１に沿って流れる。液受けカップ５０は、ガス流Ｆ１が蛇行して流れるように形成されている。このため、ガス流Ｆ１に乗って流れる処理液のミストの多くは方向転換時にガス流から分離され、液受けカップ５０の下部に集まり、排液口５１から排出される（矢印ＤＲを参照）。排液口５１には、基板Ｗからミスト化されずに飛散して液受けカップ５０内を流下した処理液も排出される。

なお、固定カップ体と１つ以上の昇降可能な可動カップ体を備え、可動カップ体の高さ位置を変更することにより液受けカップ内で異なるＮ系統（Ｎは例えば２～４程度）の流路を形成できるように構成された液受けカップは当該技術分野において周知である。このような液受けカップでは、第１薬液および第１薬液ミスト含有ガス（ここではガスは空気である）、・・・、第Ｎ薬液および第Ｎ薬液ミスト含有ガスを、別の流路を介して、Ｎ個の異なる排液口（排液口５１）に向けて流すことができる。なおこのタイプの液受けカップにおいて、ガスは、一緒に流れてきた薬液の種類に関わらず、最終的に同じ排気口（排気口５２）を介して液受けカップから排出されか、あるいは別々の排気口から排出された後に同じ排気ラインを流れる。薬液の種類としては、有機薬液、酸性薬液およびアルカリ性薬液の３種類に大別され、各々に対して異なる流路および異なる排液口が割り当てられる。なお、例えば、使用する有機薬液に、再利用のための回収すべきものと、そのまま廃棄するものがある場合には、回収有機薬液および廃棄有機薬液の各々に対して異なる流路および異なる排液口を割り当ててもよい。なおこのタイプの液受けカップにおいて、ガスは、最終的に同じ排気口（排気口５２）を介して液受けカップから排出されか、あるいは別々の排気口から排出された後に同じ排気ラインを流れる。液受けカップから排気ラインに至る排気ルートが変更されても、排気抵抗が変化しないか、変化が小さいようになっていることが好ましい。

参考のため、図３Ａおよび図３Ｂに、内部に２系統の流路を形成できるように構成された液受けカップの構成例を概略的に記載した。図３Ａおよび図３Ｂのカップでは、液受けカップ５０内に１つの昇降可能な可動カップ体５５が設けられ、図３Ａに示すように可動カップ体５５が下降位置にあるときには液は排液口５１Ａから排出され、図３Ｂに示すように可動カップ体５５が上昇位置にあるときには液は排液口５１Ｂから排出される。可動カップ体５５の位置に関わらず、ガスは共通の排気口５２から排出される（但しガスの流れるルートは異なる）。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、ガス（空気）の流れがＧで示され、液の流れがＬで示されている。可動カップ体５５の数を増やすことにより流路の系統数を増やすことができることも当該技術分野において周知である。

図２では図面の簡略化のため記載はされていないが、本実施形態においても、使用済み処理液の分別排出／回収のため、複数系統の流路を備えた液受けカップ５０を用いることができる。

排気口５２には、排気系（排気部）６０が接続されている。排気系６０は、排気口５２に連結された主排気ライン（排気ライン）６１を有する。主排気ライン６１は、その下流端部において、有機排気ライン６２と、酸排気ライン６３と、アルカリ排気ライン６４とに分岐し、これらのラインは、半導体装置製造工場の工場用力としての排気ダクト（有機排気用、酸排気用、アルカリ排気用のダクト）にそれぞれ接続されている。

有機排気ライン６２、酸排気ライン６３およびアルカリ排気ライン６４には、排気切替用の開閉弁６２Ｖ、開閉弁６３Ｖおよび開閉弁６４Ｖがそれぞれ介設されている。これら開閉弁（６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ）のうちのいずれかが、主排気ライン６１を流下してくるガスの種類に応じて択一的に開かれる。

上記の各排気ダクト内は負圧となっており、この負圧により、主排気ライン６１および排気口５２を介して液受けカップ５０に吸引力が作用する。このため、液受けカップ５０の上部開口部の上方にあるガス（空気）が液受けカップ５０内に引き込まれ、液受けカップ５０内に前述したガス流Ｆ１が形成される。

主排気ライン６１の途中に設定された接続ポイント６１Ｐに、外気導入ライン６５が接続されている。外気導入ライン６５の末端は、クリーンルーム雰囲気の空間に開放されている。外気導入ライン６５には外気導入用の開閉弁６５Ｖが介設されている。また、接続ポイント６１Ｐのやや下流側において、主排気ライン６１には開度調整可能な調節弁６１Ｖが介設されている。

外気導入ライン６５の開閉弁６５Ｖを開くと、工場用力の排気ダクトからの吸引力がクリーンルーム内雰囲気を吸引するために消費され、従って、液受けカップ５０に作用する吸引力が弱くなる。また、調節弁６１Ｖの開度を小さくすることによっても液受けカップ５０に作用する吸引力が弱くなる。つまり、調節弁６１Ｖの開度調整および開閉弁６５Ｖの開閉により、液受けカップ５０に作用する吸引力を調整することができる。

弁６１Ｖ～６５Ｖは、例えばバタフライ弁であるが、これに限定されるものではない。

次に、ＦＦＵ７０すなわち給気部について説明する。

ＦＦＵ７０は、クリーンルーム内の雰囲気を取り込む空気取入部７１と、空気取入部７１が取り込んだ空気を濾過してチャンバ２０内に吹き出す空気吐出部７２とを有している。一実施形態において、空気取入部７１が複数のユニットを組み合わせることにより構成され、空気吐出部７２が単一のユニットとして構成することができる。しかしながら、ＦＦＵ７０の構成はこれに限定されるものではなく、後述の機能が実現される限りにおいてＦＦＵ７０の詳細構造は任意である。例えば、ＦＦＵ７０全体を単一のユニットとして構成してもよいし、空気取入部７１の一部および空気吐出部７２の一部が単一のユニットとして構成されていてもよい。

空気取入部７１は、ファン（送風機）７３と、吸気ダンパ（吸気弁）７５Ｖとを有している。

本実施形態では、吸気ダンパ７５Ｖは二位置制御ダンパ（二位置制御弁）として構成されている。つまり、吸気ダンパ７５Ｖは、吸気ダンパ７５Ｖの羽根（弁体）７５１が第１位置をとる第１状態、あるいは、吸気ダンパ７５Ｖの羽根（弁体）７５１が第２位置（図２に示した位置）をとなる第２状態のいずれかの状態をとることができるように構成されている。羽根（弁体）７５１の第１位置とは、図２の位置から９０度回転した位置である。

ファン７３を回転させると、吸気ダンパ７５Ｖのケース７５２の入口開口部７５３を介してクリーンルーム内の空気が吸引され、吐出空間７７内に吐出される。ファン７３から吐出空間７７内に吐出される空気の流量は、吸気ダンパ７５Ｖの羽根７５１の角度位置に応じて変化する。ファン７３の回転数を一定に維持したとしても、ファン７３から吐出空間７７内に吐出される空気の流量は、吸気ダンパ７５Ｖの羽根７５１の位置に応じて変化させることができる。

吸気ダンパ７５Ｖの第１状態では、吸気ダンパ７５Ｖを比較的大流量で空気が通過することができる。吸気ダンパ７５Ｖの第２状態では、吸気ダンパ７５Ｖを比較的小流量で空気が通過することができる（空気の通過が完全に遮断されるわけではない。）。この空気の通流を可能とするため、吸気ダンパ７５Ｖのケース７５２に通気穴（この場合、この通気穴も入口開口部７５３の一部をなす）が形成されているか、あるいは、第２位置（図２に示した位置）にある羽根７５１がケース７５２内の空気流路を完全に遮断しないように設けられている。このことにより、ファン７３を常時回転させたとしても、吸気ダンバ７５Ｖの羽根７５１への負荷およびファン７３のモータへの負荷を低減することができるという副次的効果も得られる。

吐出空間７７の第１端７７Ａは空気吐出部７２（詳細には後述の拡散空間８２）に連通しており、吐出空間７７の第２端７７Ｂにはクリーンルーム内に開口する排気口７８が設けられている。

吐出空間７７内の第１端７７Ａの付近には、遮断弁７９Ｖ（空気供給用の遮断弁）が設けられている。遮断弁７９Ｖの弁体７９１は、空気取入部７１が取り込んだ空気を空気吐出部７２に供給するために空気取入部７１と空気吐出部７２とを連通させる開位置（実線で示す）、あるいは、空気取入部７１と空気吐出部７２との連通を遮断する閉位置（破線で示す位置）をとることができる。

排気口７８には、圧力開放用の開閉弁８０Ｖが設けられている。開閉弁８０Ｖを開くと、排気口７８を介して、クリーンルームから吸気ダンパ７５Ｖおよびファン７３を介して取り込まれた空気を、クリーンルーム内に排出する（戻す）ことができる。開閉弁８０Ｖを開いておけば、遮断弁７９Ｖが閉状態となっている状態でファン７３を運転しても、吐出空間７７の内圧が上昇することはない。このため、ファン７３の負荷が増大することを防止することができる。

開閉弁８０Ｖは、遮断弁７９Ｖが開位置となってクリーンルームから吸気ダンパ７５Ｖおよびファン７３を介して取り込まれた空気がチャンバ２０内に吐出されているときには、閉じられる。

ＦＦＵ７０の空気吐出部７２は、例えば薄い（高さの低い）直方体の形状を有する拡散空間８２を有している。拡散空間８２は、チャンバ２０の上方に位置する。拡散空間８２の直方体の一側面に空気取入部７１の吐出空間７７の第１端７７Ａが接続されている。

空気吐出部７２は、拡散空間８２の下方に、フィルタ８３とパンチングプレート８４とを有している。フィルタ８３は例えばＵＬＰＡフィルタであり、空気取入部７１から送り込まれてきた空気中に含まれるパーティクルを除去する。パンチングプレート８４は、空気吐出部７２からチャンバ２０内に吐出される空気の水平面内の分布を均一化するための整流板としての役割を果たす。パンチングプレート８４に形成された多数の穴からチャンバ２０内に清浄空気が吹き出される。

ドライエア供給部９０が、ＦＦＵ７０の拡散空間８２内にドライエアを供給するために設けられている。ドライエアは、クリーンルーム内空気よりも湿度が低い空気であり、例えば、クリーンルーム内空気を除湿することにより生成される。ドライエア供給部９０は、除湿装置、送風機等を備えたドライエア供給源９１と、ドライエア供給源９１と拡散空間８２とを接続するドライエアライン９２と、ドライエアライン９２に介設された流量制御機器９３（流量計、流量制御弁、開閉弁等が含まれる）とを備えている。ドライエア供給源９１は、通常は、半導体装置製造工場の工場用力として提供される。

上記の説明より、以下の構成が把握される。すなわち、ＦＦＵ７０すなわち給気部は、吸気ダンパ７５Ｖのケース７５２の入口開口部７５３を入口として、空気吐出部７２のパンチングプレート８４に形成された多数の穴を出口とする給気流路を有している。流れ方向に関して前記給気流路の第１位置（拡散空間８２内の位置）に、ドライエア供給部９０からドライエアが供給される。また、送風機７３よりも下流側であってかつ前記給気流路の前記第１位置よりも上流側にある給気流路の第２位置に遮断弁７９Ｖが介設されている。この遮断弁７９Ｖは、給気流路の内部空間のうちの遮断弁７９Ｖの上流側の空間と遮断弁７９Ｖの下流側の空間とを遮断可能である。

変形実施形態（図示せず）として、吸気ダンパ７５Ｖとファン７３との間（例えば図２において符号７０Ｃで示した位置）からクリーンルーム内空気がファン７３に流入することを可能とする構成を採用してもよい。具体的には（１）吸気ダンパ７５Ｖおよびファン７３を両者の間に小さな隙間を空けて配置した構成、あるいは（２）吸気ダンパ７５Ｖとファン７３のケース同士を空気取入口を備えた短いダクト（例えば少なくとも一部がパンチングプレートで形成されたダクト）により連結した構成が例示される。上記の隙間および空気取入口は給気流路の追加の入口となる。上記構成を採用した場合には、第２位置（図２に示した位置）にある羽根７５１が吸気ダンパ７５Ｖのケース７５２の入口開口部７５３からの空気の流入を完全に遮断するように構成してもよい。この変形実施形態に係る構成を採用しても、後述の各工程において同様の給気動作を行うことができる。

チャンバ２０の内部空間（例えば、液受けカップ５０の外側）には、丸で囲まれた符号Ｐ１で概略的に示されるように、チャンバ２０の内部空間内の圧力を検出するための圧力センサ９５が設けられている。

次に、図２に示された処理ユニット１６内における基板Ｗ（半導体ウエハ）の処理の一実施形態について、図４Ａ～図４Ｆに示す作用図を参照しつつ説明する。

以下においては、ＢＥＯＬに含まれる洗浄プロセスとして、有機薬液処理工程、機能水リンス工程、酸性薬液処理工程、ＤＩＷリンス工程、ＩＰＡ乾燥工程、スピン乾燥工程が順次実行させる液処理について説明する。なお、上記の各工程は、制御装置４の制御の下で、自動的に実行される。

［基板搬入工程］
まず、基板Ｗを処理ユニット１６内に搬入して、スピンチャック３０により保持させる。

基板搬入時には、チャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイス（１）～（６）の状態は以下のようになっている。「ＯＰＥＮ」は弁（ダンパを含む）が開状態にあることを意味し、「ＣＬＯＳＥ」は弁、ダンパ等が閉状態にあることを意味する。吸気ダンパ７５Ｖにおいて、「ＯＰＥＮ」は吸気ダンパ７５Ｖの羽根が第１位置にある状態に対応し、「ＣＬＯＳＥ」は吸気ダンパ７５Ｖの羽根が第２位置にある状態（つまり完全閉止状態ではない）に対応している。ファン７３は、全ての工程において常時一定の速度で回転させている。（７）において、「有機」、「アルカリ」、「酸」とあるのは、それぞれ、開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖにより主排気ライン（排気ライン）６１が工場用力としての有機排気用排気ダクト、アルカリ排気用排気ダクト、酸排気用排気ダクトに接続されるような状態になっていることを意味している。この基板搬入工程において、（７）の排気先選択は「有機」となっているが、本工程の前工程（前の基板処理の最終工程）および次工程での排気先が「有機」であるためそのようになっているのであり、「酸」でも「アルカリ」でも構わない。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：ＣＬＯＳＥ
（６）チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖ：ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：有機
（図４Ａを参照）

上記（６）における「ＡＵＴＯ」とは、圧力センサ９５により検出されたチャンバ２０内の圧力測定値が、チャンバ２０内圧力の目標値となるように、コントローラ（制御部）により調節弁６１Ｖの開度がフィードバック制御されることを意味している。コントローラは、基板処理装置の制御装置４の一部であってもよいし、制御装置４（図１参照）の下位コントローラであってもよい。本実施形態において、液処理の一連の工程を実施している間におけるチャンバ２０内圧力の目標値は、例えばゲージ圧で数十ｐａ程度の微陽圧である。

上記の「基板搬入」の状態のとき、空気取入部７１がクリーンルーム内から取り入れた空気（吸入空気）が比較的大流量でチャンバ２０に供給され、チャンバ２０から液受けカップ５０を介して排気ライン６１に比較的大流量で空気が排出される。つまり、チャンバ２０内を比較的大流量で空気が通過することになる。

［有機薬液処理工程］
まず、最初の処理工程として、有機薬液処理工程を実施する。基板Ｗを例えば５００～１０００ｒｐｍ程度の範囲内の適当な回転速度で回転させる。この状態で、有機薬液供給用のノズル（４１）から有機薬液を基板Ｗの中心部に供給する。有機薬液は遠心力により基板Ｗの周縁に向けて広がりながら基板Ｗの表面を流れ、これにより基板Ｗの表面全域が有機薬液の液膜により覆われた状態となる。この状態を継続することにより、基板Ｗの表面が有機薬液により処理される。有機薬液は基板Ｗから飛散し、液受けカップ５０により受け止められ、排液口５１から排出される。本実施形態では、使用される有機薬液が高価であり再利用が望まれるものであるため、有機薬液は、この有機薬液の回収専用に設けられた排液口（５１）から排出され、回収される。なお、有機薬液は、例えば半導体装置製造工程のＢＥＯＬ工程で使用されるものである。

有機薬液処理工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は下記の通りである。括弧書きで示された状態は、直前の工程における状態を意味している（以下の説明において同じ。）。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＣＬＯＳＥ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＦＦ）ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＯＰＥＮ
（６）チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖ：（ＡＵＴＯ）ＦＩＸ→ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：（有機）有機
（図４Ｂを参照）

上記（６）における「ＦＩＸ」とは、圧力センサ９５の検出値に関わりなく、調節弁６１Ｖの開度が予め定められた開度（「固定開度」とも呼ぶ）に維持されるように、コントローラが予め定められた固定開度指令信号を調節弁６１Ｖに与えていることを意味する。調節弁６１Ｖの固定開度値は単一の値であってもよいし、時間経過とともに変化する複数の値であってもよい。後者の場合、例えば、０．５秒毎に固定開度指令値が異なる値に更新される。予め定められた時間だけ「ＦＩＸ」の状態を続けたら、調節弁６１Ｖの制御が「ＡＵＴＯ」（フィードバック制御）に戻される。

外気導入用の開閉弁６５Ｖを開くと、外気導入ライン６５から排気ライン６１に外気（クリーンルーム内空気）が流入する。言い換えると、液受けカップ５０を介してチャンバ２０に作用していた工場排気ダクトの負圧由来の吸引力の一部が、外気導入ライン６５にも分配されるようになる。その結果として、チャンバ２０内に作用する吸引力が弱くなる。一方で、吸気ダンパ７５Ｖを閉状態としたことに伴い、ＦＦＵ７０の空気取入部７１からチャンバ２０内に送り込まれる空気の流量が減少する（前述したように、吸気ダンパ７５Ｖが「ＣＬＯＳＥ」になっていたとしても、比較的小流量で空気が吸気ダンパ７５Ｖを通過することに留意されたい）。つまりチャンバ２０に対する空気の収支（給気量－排気量）は切り替え前と実質的に同一とすることができる。このため、チャンバ２０内の圧力は、調節弁６１Ｖの開度を大きく変化させることなく切り替え前と同じ圧力に維持することができ、一方で、チャンバ２０内を通過して流れる空気の流量を比較的低流量に減少させることができる。このため、回転する基板Ｗの表面を覆っている有機薬液の蒸発、およびミスト化された有機薬液の蒸発が抑制され、有機薬液の回収効率を高めることができる。

なお、上記（６）において、調節弁６１Ｖを固定開度（ＦＩＸ）に一旦切り替える理由は以下の通りである。吸気ダンパ７５ＶのＯＰＥＮ（羽根７５１の第１位置）からＣＬＯＳＥ（羽根７５１の第２位置）への移行（閉操作）により生じるチャンバ２０への給気量の減少と、開閉弁６５ＶのＣＬＯＳＥからＯＰＥＮへの移行（開操作）により生じるチャンバ２０からの排気量の減少が、全く同一のタイミングで生じるわけではない（これは、給気側および排気側の圧力伝播経路長の差異および吸気ダンパ７５および開閉弁６５Ｖの開閉レスポンスおよび開閉速度の相違があるためである。）。このため、吸気ダンパ７５Ｖの閉操作および開閉弁６５Ｖの開操作が行われるときに、チャンバ２０内圧力の一時的な上昇または下降が不可避的に生じる。

チャンバ２０内圧力の一時的な上昇または下降が生じたときに、調節弁６１Ｖ開度のフィードバック制御（ＡＵＴＯ）を継続していると、チャンバ２０内圧力にハンチングが生じる。これを防止するために、本実施形態では、調節弁６１Ｖを固定開度（ＦＩＸ）に一旦切り替えている。このときの調節弁６１Ｖの開度および固定開度に維持する時間は、実験により定めればよい（適切な数値は、装置の寸法諸元、吸排気能力等により異なるため）。調節弁６１Ｖの固定開度の決定にあたっては例えば以下のようにすればよい。つまり、調節弁６１Ｖの固定開度（ＦＩＸ）への切り替えを行わずにフィードバック制御（ＡＵＴＯ）を継続すると、ハンチング発生後に調節弁６１Ｖの開度が安定する。その安定した開度を上記の固定開度（ＦＩＸ）とすればよい。あるいは、前述したように時間経過とともに変化する複数の固定開度指令値を設定する場合には、チャンバ２０内圧力の変動がなるべく滑らかになるように設定すればよい（例えば図５のグラフの最下段を参照）。

なお、給気側および排気側の圧力伝播経路長の差異および吸気ダンパ７５および開閉弁６５Ｖの開閉レスポンスおよび開閉速度の相違により、開閉弁６５Ｖを開いてからチャンバ２０からの排気量の十分な減少が生じるまでの時間は、吸気ダンパ７５Ｖを閉じてからチャンバ２０への給気量の十分な減少が生じるまでの時間より短い。このため、吸気ダンパ７５の閉操作を開閉弁６５Ｖの開操作より先行して開始することが好ましい。そうすることにより、調節弁６１Ｖを固定開度（ＦＩＸ）に維持する時間を短くすることができ、チャンバ２０内の圧力制御性が向上する。

図５は、調節弁６１Ｖを固定開度（ＦＩＸ）としている期間およびその前後の期間におけるチャンバ２０の給気および排気に関連する処理ユニット１６のデバイスの状態変化の一例を示したタイミングチャートである。横軸は、時間経過を示している。図５の上段の参照符号６１Ｖが付けられている矢印群は、調節弁６１Ｖの制御モードを示しており、時点ｔ１でＡＵＴＯからＦＩＸに切り替えられ、時点ｔ３でＡＵＴＯからＦＩＸに切り替えられている。参照符号６５Ｖが付けられている矢印群は、外気導入用の開閉弁６５Ｖの状態を示しており、時点ｔ２で開動作を開始し、時点ｔ３で開動作が終了している。参照符号７５Ｖが付けられている矢印群は、吸気ダンパ７５Ｖの状態を示しており、時点ｔ１で閉動作を開始し、時点ｔ３で閉動作が終了している。参照符号Ｐ_ＣＨＡが付けられた曲線は、チャンバ２０内の実測圧力（ゲージ圧（Ｐａ））を示しており、表示されている時間内における圧力変動が既定の範囲（Ｐ_Ｒ）内に収まっていることを示している。

［機能水リンス工程］
次に、機能水リンス工程を実施する。基板Ｗを引き続き回転させながら、基板Ｗへの有機薬液の供給を停止するとともに、機能水供給用のノズル（４１）から機能水を基板Ｗの中心部に供給する。ここで用いられる機能水は、ＤＩＷ（純水）に微量のアンモニアを溶解させたものである。機能水は遠心力により基板Ｗの周縁に向けて広がりながら基板Ｗの表面を流れ、これにより基板Ｗの表面全域が機能水の液膜により覆われた状態となる。この状態を継続することにより、基板Ｗの表面に残留していた有機薬液が機能水により洗い流される。機能水は基板Ｗから飛散し、液受けカップ５０により受け止められ、排液口５１から排出される。機能水は、好ましくはアルカリ薬液排出用の排液口（５１）を介して、液受けカップ５０から排出される。アルカリ系機能水を用いてリンスを行うことにより、基板Ｗへのパーティクルの再付着を抑制することができる（ゼータ電位の影響による）。

機能水リンス工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は以下の通りである。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＦＦ）ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＣＬＯＳＥ
（６）チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖ：（ＦＩＸ→ＡＵＴＯ）ＦＩＸ→ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：アルカリ
（図４Ｃを参照）

外気導入用の開閉弁６５Ｖを閉じると、外気導入ライン６５からクリーンルーム内空気が吸引されなくなるため、工場排気ダクトの負圧由来の吸引力が液受けカップ５０を介してチャンバ２０のみに作用するようになる。一方で、吸気ダンパ７５Ｖを「ＯＰＥＮ」としたことに伴い、ファン７３によりチャンバ２０内に送り込まれる空気の流量が増大する。つまりチャンバ２０に対する空気の収支（給気量－排気量）は切り替え前と実質的に同一とすることができる。このため、チャンバ２０内の圧力は、調節弁６１Ｖの開度を大きく変化させることなく切り替え前と同じ圧力に維持することができ、一方で、チャンバ２０内を通過して流れる空気の流量を比較的高流量に増大させることができる。これにより、基板Ｗの周囲を浮遊する処理液（機能水）のミスト（アルカリのミスト）の液受けカップ５０内への吸引および液受けカップ５０から排気ライン６１への排出が促進される。このため、基板Ｗへの処理液（機能水）のミストの再付着が抑制されるとともに、チャンバ２０内が清浄に維持される。

なお、この機能水リンス工程においてチャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖの状態を「ＦＩＸ→ＡＵＴＯ」としている理由は、有機薬液処理工程で説明した理由と同じである。また、この機能水リンス工程においても、有機薬液処理工程で説明したのと同様の理由により、吸気ダンパ７５Ｖの開操作の開始を、外気導入用の開閉弁６５Ｖの閉操作の開始よりも早くすることが好ましい。

［酸性薬液処理工程］
次に、酸性薬液処理工程を実施する。基板Ｗを引き続き回転させながら、基板Ｗへの機能水の供給を停止するとともに、酸性薬液供給用のノズル（４１）から酸性薬液を基板Ｗの中心部に供給する。酸性薬液は遠心力により基板Ｗの周縁に向けて広がりながら基板Ｗの表面を流れ、これにより基板Ｗの表面全域が酸性薬液の液膜により覆われた状態となる。この状態を継続することにより、基板Ｗの表面が酸性薬液により処理される。酸性薬液は基板Ｗから飛散し、液受けカップ５０により受け止められ、排液口５１から排出される。酸性薬液は、好ましくは酸性薬液排出用の排液口（５１）を介して、液受けカップ５０から排出される。

酸性薬液処理工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は以下の通りである。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＦＦ）ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（６）チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖ：（ＦＩＸ→ＡＵＴＯ）ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：（アルカリ）酸
（図４Ｄを参照）

すなわち、上記（７）の排気先が酸用の工場排気ダクトに変更になるだけで、その他は全て同一である。この場合も、基板Ｗの周囲を浮遊する処理液（酸性薬液）のミストの液受けカップ５０内への吸引および液受けカップ５０から排気ライン６１への排出が促進される。このため、基板Ｗへの処理液（酸性薬液）のミストの再付着が抑制されるとともに、チャンバ２０内が清浄に維持される。

［ＤＩＷリンス工程］
次に、ＤＩＷリンス工程を実施する。基板Ｗを引き続き回転させながら、基板Ｗへの機能水の供給を停止するとともに、ＤＩＷ供給用のノズル（４１）からリンス液としてのＤＩＷ（純水）を基板Ｗの中心部に供給する。ＤＩＷは遠心力により基板Ｗの周縁に向けて広がりながら基板Ｗの表面を流れ、これにより基板Ｗの表面全域がＤＩＷの液膜により覆われた状態となる。この状態を継続することにより、基板Ｗの表面に残留していた酸性薬液がＤＩＷにより洗い流される。ＤＩＷは基板Ｗから飛散し、液受けカップ５０により受け止められ、排液口５１から排出される。

少なくともＤＩＷリンス工程の前半期間では、基板から飛散するＤＩＷには前工程で使用した酸性薬液が混ざっているため、ＤＩＷは、好ましくは、酸性薬液排出用の排液口を介して液受けカップ５０から排出される。また、排気も酸用ダクトに排気される。

ＤＩＷリンス工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は以下の通りであり、酸性薬液処理工程の実行中と同じである。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＦＦ）ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＣＬＯＳＥ
（６）チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖ：（ＡＵＴＯ）ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：（酸）酸
（図４Ｅを参照）

なお、ＤＩＷリンス工程がある程度進行すると、排液に酸は殆ど含まれなくなるため、そうなったら、排液の行き先を次工程に合わせて有機液体排出用の排液口を介して液受けカップ５０から排出してもよい。ＤＩＷはどの排液口に排出しても問題は無い。同様に、排気中にも酸性液体のミストは殆ど含まれなくなるため、排気先を次工程に合わせて有機排気用の排気ダクトに変更してもよい。

［ＩＰＡ置換・乾燥工程］
次に、ＩＰＡ置換・乾燥工程を実施する。基板Ｗを引き続き回転させながら、基板Ｗへの機能水の供給を停止するとともに、ＩＰＡ供給用のノズル（４１）から乾燥用溶剤としてのＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を基板Ｗの中心部に供給する。ＩＰＡは遠心力により基板Ｗの周縁に向けて広がりながら基板Ｗの表面を流れ、これにより基板Ｗの表面全域がＩＰＡの液膜により覆われた状態となる。この状態を継続することにより、基板Ｗの表面に残留していたＤＩＷがＩＰＡにより置換される。勿論、ＩＰＡは、基板Ｗの表面に形成されたトレンチ、ホール等の凹所内を満たすうようになる。ＩＰＡは基板Ｗから飛散し、液受けカップ５０により受け止められ、排液口５１から排出される。ＩＰＡは、好ましくは、有機液体排出用の排液口を介して液受けカップ５０から排出される。この置換の過程において、ＩＰＡの基板表面への着液点が基板Ｗの周縁部と中心部との間を往復移動するようにＩＰＡ供給用のノズル（４１）を移動させるスキャン操作を行ってもよい。

基板Ｗの表面のＤＩＷがＩＰＡに置換されたら、基板Ｗを引き続き回転させながら、ＩＰＡの基板表面への着液点を徐々に移動させることにより、基板Ｗの中心に形成された円形の乾燥コアを基板周縁部に向けて広げてゆくことにより、基板Ｗの表面にあるＩＰＡを除去して基板Ｗを乾燥させることができる。このとき、円形の乾燥コアとその外側のリング状のＩＰＡで濡れた領域との境界よりもやや半径方向内側の位置に、窒素ガス供給用のノズル（４１）から窒素ガスを吹きつけてもよい。

本実施形態では、有機薬液処理工程で用いた有機薬液およびＩＰＡ置換・乾燥工程で用いたＩＰＡはいずれも有機液体であるが、有機薬液処理工程で用いた有機薬液は特に高価であり再利用が望まれるものである。このため、有機薬液処理工程で用いた有機薬液は、ＩＰＡとは別の経路で液受けカップ５０から排出することが好ましい。

ＩＰＡ置換・乾燥工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は以下の通りである。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＣＬＯＳＥ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＯＰＥＮ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＦＦ）ＯＮ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＯＰＥＮ
（６）調節弁６１Ｖ（チャンバ圧力制御）：（ＡＵＴＯ）ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：（酸）有機
（図４Ｆを参照）

ＩＰＡも比較的高価であり、かつ引火性も高いため、ガスとしてチャンバから排出されるＩＰＡの量を抑制することが好ましい。この観点から、チャンバ２０内を通過する空気の流量を低く抑制することが好ましい。また、ＩＰＡ中に水分が溶け込むとＩＰＡの表面張力が増加し、パターン倒れの原因となり得るので、チャンバ２０内の湿度を低くしておくことが好ましい。また、乾燥効率向上の観点からもチャンバ２０内の湿度を低くしておくことが好ましい。

このため、本実施形態では、ＩＰＡ置換・乾燥工程において、チャンバ２０内に供給する空気の流量を低く抑え、かつチャンバ２０内に供給する空気をクリーンルーム内空気ではなく低湿度ガスであるドライエアとし、外気導入用開閉弁６５Ｖを開くことにより液受けカップ５０から排出される空気流量も低く抑えている。ドライエアの供給流量を低く抑えることは、高価なドライエアの使用量を抑制してランニングコストを低減する観点からも好ましい。

［スピン乾燥工程］
次に、ＩＰＡ置換・乾燥工程においてほぼ乾燥した基板に対してスピン乾燥工程を実施する。このスピン乾燥工程では、基板Ｗに液を供給しないで、基板Ｗを引き続き回転させる（好ましくは回転速度を増す）。これにより基板はより完全に乾燥する。

スピン乾燥工程の実行中におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は以下の通りである。

（１）吸気ダンパ７５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＯＰＥＮ
（２）空気供給用遮断弁７９Ｖ：（ＣＬＯＳＥ）ＯＰＥＮ
（３）圧力開放用開閉弁８０Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＣＬＯＳＥ
（４）ドライエア供給部９０：（ＯＮ）ＯＦＦ
（５）外気導入用開閉弁６５Ｖ：（ＯＰＥＮ）ＣＬＯＳＥ
（６）調節弁６１Ｖ（チャンバ圧力制御）：（ＡＵＴＯ）ＡＵＴＯ
（７）排気先選択用開閉弁６２Ｖ，６３Ｖ，６４Ｖ：（有機）有機
（図４Ｇを参照）

ＩＰＡ置換・乾燥工程の終了時点では、基板Ｗから飛散したＩＰＡのミストがチャンバ２０内（特に基板Ｗの周囲）を浮遊している。このＩＰＡのミストが基板Ｗの表面に再付着するとパーティクルの原因となる。スピン乾燥工程においては、比較的高流量でチャンバ２０内を空気が流れるため、チャンバ２０内を浮遊するミストを速やかに排出することができるため、パーティクルの発生を防止することができる。

以上により１枚の基板Ｗに対する一連の処理が終了する。

［基板搬出工程］
基板Ｗをスピンチャック３０から取り外し、処理ユニット１６から搬出する。基板搬出工程におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態は、基板搬入工程と同じである。

上記実施形態によれば、各工程におけるチャンバ２０への給気および液受けカップ５０からの排気に関連するデバイスの状態を適宜制御することにより、基板の処理中におけるチャンバの内圧を適正な圧力に維持することができる。

また、上記実施形態によれば、ファン７３を同じ速度で動作させ続けているため、ファン７３の速度の面倒な制御を行う必要がなく、また、ファン７３の速度を変化させることに伴い生じ得るチャンバ２０内の圧力変動を防止することができる。

なお、ＤＩＷリンス工程からＩＰＡ置換・乾燥工程への移行時には、チャンバ２０内への給気流量が減らされるとともに液受けカップ５０からの排気流量が減らされる。また、ＩＰＡ置換・乾燥工程からスピン乾燥工程への移行時には、チャンバ２０内への給気流量が増やされるとともに液受けカップ５０からの排気流量が増やされる。この場合も、チャンバ内圧制御用調節弁６１Ｖの状態を「ＦＩＸ→ＡＵＴＯ」としてもよい。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

基板は半導体ウエハに限定されるものではなく、ガラス基板、セラミック基板等の半導体装置の製造において用いられる他の種類の基板であってもよい。

Ｗ 基板
４ 制御部（制御装置）
２０ チャンバ
７０ 給気部（ＦＦＵ）
７３ 送風機
７５Ｖ 吸気弁
７５３ 給気流路の入口
８４ 給気流路の出口
８３ フィルタ
６０ 排気部
６１Ｖ，６５Ｖ 排気調節機構
９５ 圧力測定部

Claims (13)

1. 処理対象となる基板を収容するチャンバと、
   前記チャンバ内へ気体を供給する給気部と、
   前記チャンバ内を排気する排気部であって、前記排気部による前記チャンバからの排気流量を調節する排気調節機構が設けられている、前記排気部と、
   前記チャンバの内圧を測定する圧力測定部と、
   前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記チャンバの内圧を規定された範囲内に保つように少なくとも前記排気調節機構を制御する制御部と、
   を備え、
   前記給気部は、
   空気を取り入れる入口と、前記チャンバ内に開口する出口とを有する給気流路であって、前記チャンバの外部の空間から前記入口を介して取り込んだ吸入空気を前記出口を介して前記チャンバ内に供給する前記給気流路と、
   前記給気流路に介設され、前記吸入空気が前記チャンバ内に供給される前に前記吸入空気からパーティクルを除去するフィルタと、
   前記給気流路に介設され、前記入口から前記出口に向かって流れる前記吸入空気の流れを形成する送風機と、
   前記送風機の上流側において、前記送風機に導入される前記吸入空気の流量を調節する吸気弁と、
   を有している、基板処理装置。
2. 前記制御部は、前記送風機の回転速度を一定に維持しつつ、前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量を、前記吸気弁の開度を制御することにより、少なくとも、第１流量と、前記第１流量より小さい第２流量との間で切り替える、請求項１記載の基板処理装置。
3. 前記チャンバに収容された前記基板に、少なくとも第１処理液および第２処理液を選択的に供給する処理液供給部と、
   前記基板に供給されて前記基板の処理に供された前記第１処理液を液廃棄部へと導く第１排液流路と、
   前記基板に供給されて前記基板の処理に供された前記第２処理液を液回収部へと導く第２排液流路と、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記第１処理液が基板に供給されているときに前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量が前記第１流量となり、前記第２処理液が基板に供給されているときに前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量が前記第１流量となるように、前記送風機の回転速度を一定に維持しつつ前記吸気弁の開度を制御する、請求項２記載の基板処理装置。
4. 前記吸気弁は二位置制御弁であり、前記吸気弁の弁体が第１位置にあるときに前記第１流量が実現され、前記弁体が第２位置にあるときに前記第２流量が実現される、請求項２または３記載の基板処理装置。
5. 前記排気部は、
   前記チャンバからの排気を工場用力としての排気ダクトに導く排気ラインと、
   前記排気ラインに介設された開度可変の調節弁と、
   前記調節弁よりも上流側の位置において前記排気ラインから分岐して前記チャンバの外部の空間に開放された外気導入ラインと、
   前記外気導入ラインを開閉する開閉弁と、
   を有し、
   前記調節弁および前記外気導入ラインの前記開閉弁は前記排気調節機構をなし、
   前記制御部は、前記外気導入ラインの前記開閉弁を、前記二位置制御弁の前記弁体が第１位置にあるときに閉じ、第２位置にあるときに開くように制御する、請求項４に記載の基板処理装置。
6. 前記制御部は、前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記チャンバの内圧が規定された範囲内に保たれるように前記調節弁の開度をフィードバック制御しており、
   前記制御部は、前記二位置制御弁の前記弁体が第１位置にあってかつ前記外気導入ラインの前記開閉弁が閉じている第１状態と、前記二位置制御弁の前記弁体が第２位置にあってかつ前記外気導入ラインの前記開閉弁が開いている第２状態との間で切り替えを行うときに、前記調節弁の開度のフィードバック制御を一時的に停止し、予め定められた期間だけ前記調節弁に固定開度指令信号を与える、
   請求項５に記載の基板処理装置。
7. 前記制御部は、前記第１状態と前記第２状態との間での切替が行われるときに、前記二位置制御弁の前記弁体を、前記外気導入ラインの前記開閉弁のよりも先に動かし始める、請求項６に記載の基板処理装置。
8. 前記送風機よりも下流側であってかつ前記フィルタよりも上流側にある前記給気流路の第１位置に、前記吸入空気よりも湿度が低い乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
   前記吸入空気および前記乾燥ガスのいずれかが択一的に前記チャンバに供給されるようにする供給流体切替機構と、
   をさらに備えた請求項２から７のうちのいずれか一項に記載の基板処理装置。
9. 前記供給流体切替機構は、前記送風機よりも下流側であってかつ前記給気流路の前記第１位置よりも上流側にある前記給気流路の第２位置に介設され、前記給気流路の前記第２位置よりも上流側の空間と前記第２位置よりも下流側の空間とを遮断することができる遮断弁を備えている、請求項８記載の基板処理装置。
10. 前記前記給気流路の前記第２位置よりも上流側において前記給気流路に設けられた排気口と、前記排気口を開閉する開閉弁をさらに備え、
    前記制御部は、前記遮断弁が前記給気流路の前記第２位置よりも上流側の空間と前記第２位置よりも下流側の空間とを遮断し、かつ、前記乾燥ガス供給部から前記チャンバに前記乾燥ガスが供給されているときにも、前記送風機を前記一定の回転速度で回転させ、このとき、前記排気口の前記開閉弁が開かれ、かつ、前記吸気弁の開度を、前記吸入空気が前記チャンバに前記第１流量で供給されているときと同じ開度に制御する、
    請求項９記載の基板処理装置。
11. 処理対象となる基板を収容するチャンバと、
    前記チャンバ内へ気体を供給する給気部と、
    前記チャンバ内を排気する排気部であって、前記排気部による前記チャンバからの排気流量を調節する排気調節機構が設けられている、前記排気部と、
    前記チャンバの内圧を測定する圧力測定部と、
    前記圧力測定部の測定結果に基づいて前記チャンバの内圧を規定された範囲内に保つように少なくとも前記排気調節機構を制御する制御部と、
    を備え、
    前記給気部は、
    空気を取り入れる入口と、前記チャンバ内に開口する出口とを有する給気流路であって、前記チャンバの外部の空間から前記入口を介して取り込んだ吸入空気を前記出口を介して前記チャンバ内に供給する前記給気流路と、
    前記給気流路に介設され、前記吸入空気が前記チャンバ内に供給される前に前記吸入空気からパーティクルを除去するフィルタと、
    前記給気流路に介設され、前記入口から前記出口に向かって流れる前記吸入空気の流れを形成する送風機 と、
    前記送風機の上流側において、前記送風機に導入される前記吸入空気の流量を調節する吸気弁と、
    を有している、基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    前記チャンバに収容された前記基板に処理流体を供給して前記基板に処理を施すことと、
    前記基板に処理を施している間に、前記送風機の回転速度を変化させることなく、前記吸気弁の開度を変化させることにより前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量を少なくとも第１流量と第２流量との間で変化させることと
    を備えた基板処理方法。
12. 前記基板の処理に供された後に廃棄すべき第１処理液が前記基板に供給されているときに、前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量が前記第１流量となり、 前記基板の処理に供された後に回収すべき第２処理液が前記基板に供給されているときに、前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量が前記第１流量よりも小さい前記第２流量となるように、前記送風機の回転速度を変化させることなく、前記吸気弁の開度を変化させることにより前記給気流路から前記チャンバに流入する前記吸入空気の流量を変化させることを含む、請求項１１記載の基板処理方法。
13. 前記基板処理装置は、
    前記送風機よりも下流側であってかつ前記フィルタよりも上流側にある前記給気流路の第１位置に、前記吸入空気よりも湿度が低い乾燥ガスを供給する乾燥ガス供給部と、
    前記送風機よりも下流側であってかつ前記給気流路の前記第１位置よりも上流側にある前記給気流路の第２位置に介設され、前記給気流路の前記第２位置よりも上流側の空間と前記給気流路の前記第２位置よりも下流側の空間とを連通させるか連通を遮断することができる遮断弁と、
    前記給気流路の前記第２位置よりも上流側において前記給気流路に設けられた排気口と、
    前記排気口を開閉する開閉弁と、
    をさらに備えており、
    前記遮断弁が前記給気流路の前記第２位置よりも上流側の空間と前記給気流路の前記第２位置よりも下流側の空間とを遮断しているときにも、前記吸気弁の開度を前記吸入空気が前記チャンバに前記第１流量で供給されているときと同じ開度とし、前記排気口の前記開閉弁を開くことにより前記送風機から吐出される前記吸入空気を前記排気口から外部に逃がしながら前記送風機の回転速度を変化させずに前記送風機の運転を継続することを含む、請求項１１記載の基板処理方法。

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