JP2023098130A - 基板処理装置及び基板処理方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023098130000001
【課題】基板によって処理効果がばらつくのを抑える基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、基板処理工程で用いられる第１のモジュール（研磨モジュール１４ａ～１４ｄ）と、第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュール（第１洗浄モジュール１６）と、第２のモジュールに設けられ、且つ、対象処理液を供給するためのノズルと、ノズルの内部の処理液の温度若しくはノズルの温度を検出する温度検出器と、基板の位置を検知するための基板検知センサ４０ａ～４０ｈと、温度検出器が検知した処理液の温度と基板の位置に応じて、第２のモジュールに基板が搬送される前に実施されるノズルからの対象処理液の吐き出しを制御する制御器３０と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
半導体素子の製造工程では、基板（例えばウェハ）上に物性の異なる様々な膜が形成され、これらの膜に各種加工がなされることで微細な配線が形成される。例えば、ダマシンプロセスにおいては、膜に配線溝を形成し、この配線溝に銅（Ｃｕ）などの金属を埋め込み、さらに化学機械研磨（chemical Mechanical Polishing:ＣＭＰ）により余分な金属を除去することで金属配線が形成される。ＣＭＰ処理がなされた後の基板の表面には研磨剤の成分や研磨屑が残留しているため、基板処理装置に含まれる洗浄モジュールによってこれらを除去する必要がある。洗浄モジュールは例えば、回転運動している基板の表面に薬液を供給しながら、ロール状あるいはペンシル状のスポンジ部材で基板の表面をこすり洗いし、最後に純水などのリンス液で薬液をすすぐように構成されている。
特開２００２－４３２６７号公報 特開２０１０－７４１９１号公報 国際公開第２０２１／１１７４８５号
特許文献１および特許文献２に記載の基板洗浄装置は、銅などによる多層配線を形成する配線工程（ＢＥＯＬ）で主に適用される。近年、ロジック素子の高速化やメモリ素子の低コスト化の必要性から、スイッチング回路を形成するトランジスタ工程（ＦＥＯＬ）にもＣＭＰの適用が広まっている。ＢＥＯＬと比べて、ＦＥＯＬは形成される膜厚・配線幅・配線間スペースがより微小であるため、粒子状汚染、分子状汚染および金属元素汚染に対する除去性能の改善が必須である。これを実現する手段として薬液の加熱による化学作用の促進を利用した洗浄方法が有望視されている。例えば特許文献３に記載の基板洗浄装置は、水平に保持部材に保持された基板を回転させて基板を洗浄する基板洗浄装置において、基板面内の温度均一性を確保しながら基板の上面および下面に加熱された処理液を供給するものである。しかるに、この特許文献３では、外部ヒータ１０１等で基板を直接加温する機構を採用し、ユースポイント（例えばノズル）での供給液の温度を正確にユースポイントで把握するための機構を設ける必要性がなかった。このため、基板を直接加温する機構を設けない装置の場合や、最近のプロセス技術に要求される制御幅を考慮すると、基板の処理のタイミングによってその処理効果（例えば洗浄効果または研磨効果）がばらつくことを抑制するためにさらに技術を改善する必要性を出願人は見出した。
また、複数枚の基板からなるロットの基板処理において、加温された薬液をノズルから吐出して基板を洗浄する際、洗浄位置にノズルが移動して新たな洗浄処理を開始するが（特許文献３、図１１等参照）、基板の処理がなされるまでの間、洗浄液はノズルから吐出されない。複数の基板処理にあたって異なるロットごとに基板の処理開始までの待機時間がばらつくことが想定され、また、処理開始までに１枚目の基板に供給される処理液の温度が低下することを考えると、たとえば１枚目の処理性能（例えば洗浄性能または研磨性能）だけをとってみると、より厳しいプロセス要求に基づいてみたときに、異なるロットの１枚目の基板の処理性能をより改善したほうがよいとの課題がわかってきた。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、複数の基板を連続的に処理するうえで、より改善された基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様に係る基板処理装置は、基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、前記第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、前記第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルと、前記ノズルの内部の処理液の温度もしくは前記ノズルの温度を検出する温度検出器と、基板の位置を検知するための基板検知センサと、前記温度検出器で検知された処理液の温度と前記基板の位置に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する制御器と、を備える。なお、対象処理液とは、温度制御の対象となる処理液のことをいう。
本発明の第２の態様に係る基板処理装置は、第１の態様に係る基板処理装置であって、前記制御器は、前記基板検知センサによって前記第１のモジュールに基板が位置すると検出された場合において前記温度検出器で検知された温度に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する。
本発明の第３の態様に係る基板処理装置は、第１または２の態様に係る基板処理装置であって、前記基板検知センサとして、前記第１のモジュールにおける基板の存在の有無を検知する第１の基板検知センサを有し、前記制御器は、前記第１の基板検知センサで基板を検知したタイミングで前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満の場合、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する。
本発明の第４の態様に係る基板処理装置は、第３の態様に係る基板処理装置であって、前記基板検知センサとして、前記第２のモジュールに設けられ且つ基板の存在の有無を検知する第２の基板検知センサを有し、前記制御器は、前記第１の基板検知センサで基板を検知したタイミングで前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満の場合であって更に前記第２の基板検知センサによって前記基板が検知されない場合、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する。
本発明の第５の態様に係る基板処理装置は、第１または２の態様に係る基板処理装置であって、前記制御器は、前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度且つ前記目標設定温度より低い下限設定温度より高い場合、前記第１のモジュールに基板が存在しなくなったタイミングで前記ノズルから前記処理液を吐き出すように制御し、前記温度検出器によって検出された温度が前記下限設定温度より低い場合、前記第１のモジュールにおける処理工程が終了する前の設定タイミングで、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する。
本発明の第６の態様に係る基板処理装置は、第５の態様に係る基板処理装置であって、前記第１のモジュールは研磨モジュールであり、前記処理工程が終了する前の設定タイミングは、主研磨工程が終了するタイミングである。
本発明の第７の態様に係る基板処理装置は、第１から６のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記第１の基板検知センサによって基板が検知され且つ前記温度検出器で検出された温度が目標設定温度未満の場合において、前記第２の基板検知センサによって基板が検知されている場合、報知するよう制御する。
本発明の第８の態様に係る基板処理装置は、第１または２の態様に係る基板処理装置であって、前記制御器は、前記温度検出器で検知された温度に応じて、前記吐き出しの実施タイミング及び継続時間を決定し、当該吐き出しの実施タイミング及び継続時間で、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する。
本発明の第９の態様に係る基板処理装置は、第８の態様に係る基板処理装置であって、前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度毎に、前記処理液が当該温度から目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間が記憶されている記憶装置を更に備え、前記制御器は、前記基板検知センサによって前記第１のモジュールに基板が位置すると検出された場合において前記温度検出器によって検出された温度に対応するディスペンス継続時間を前記記憶装置から取得し、前記第２のモジュールでの基板処理開始予想時刻より当該ディスペンス継続時間以上前の時刻から、当該ディスペンス継続時間以上、前記ノズルから対象処理液を吐き出すように制御する。
本発明の第１０の態様に係る基板処理装置は、第９の態様に係る基板処理装置であって、前記記憶装置には、処理液の種類及び前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度に対して、前記処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間に加えて目標設定温度が更に関連付けられて記憶されており、前記制御器は、前記第１のモジュールに基板が設けられている場合において前記温度検出器によって検出された温度及び前記第２のモジュールにおける処理液の種類に対応するディスペンス継続時間を前記ディスペンス継続時間として記憶装置を取得する。
本発明の第１１の態様に係る基板処理装置は、第１から１０のいずれかの態様に係る基板処理装置であって、前記ノズルに処理液を供給する供給配管と、前記供給配管に設けられているバルブと、を更に備え、前記ノズルから前記処理液を吐き出すように制御することは、前記バルブを開くように制御することである。
本発明の第１２の態様に係る基板処理方法は、基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、前記第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、前記第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルと、前記ノズルの内部の処理液の温度もしくは前記ノズルの温度を検出する温度検出器と、基板の位置を検知するための基板検知センサと、を備える基板処理装置における制御方法であって、
制御器は、前記温度検出器で検知された処理液の温度と前記基板の位置に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前の前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する手順を有する。
本発明によれば、少なくとも上記課題の一部を解決しうる、複数の基板を連続的に処理するうえでより改善された基板処理装置及び基板処理方法を提供することができる。
本実施形態に係る基板処理装置の概略の全体構成を示す平面図である。 第１洗浄モジュールの一態様を示す斜視図である。 第２洗浄モジュールの一態様を示す斜視図である。 図２または図３の洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）部あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）の一例を示す模式図である。 制御器３０の概略構成の一例を示すブロック図である。 ディスペンス中のノズル近傍の処理液温度とディスペンス再開後の時間の関係の一例を示すグラフである。 基板処理中の第１洗浄モジュールにおけるダミーディスペンスの処理例を示すフローチャートである。 基板処理中の第１洗浄モジュールにおけるダミーディスペンスの処理の具体例を示すフローチャートである。 図８の処理の場合における各信号のタイミングチャートの一例である。 本発明の一実施形態における研磨モジュールを示す模式図である。 基板処理中の研磨モジュールにおけるダミーディスペンスの処理例を示すフローチャートである。 時刻０で検出温度Ｔが２５℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。 時刻０で検出温度Ｔが３０℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。 時刻０で検出温度Ｔが４５℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。 薬液Ａについて時刻０で検出温度Ｔが３０℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。 記憶装置４１０に構築されたデータベースのテーブルの一例である。 記憶装置４１０に記憶されているテーブルの一例である。 基板処理中の第２のモジュールにおけるダミーディスペンスの別の処理例を示すフローチャートである。 図２ないし図３の洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）の変形例を示す模式図である。
以下、各実施形態について、図面を参照しながら説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
上記の課題に加えて、従来では、処理液の温度を上げるために事前に処理液を排出する事前ディスペンスを行っている場合があるが、この事前ディスペンスは設定した時間毎に設定した流量でしか実施されていなかったため、処理液が目標設定温度になるように最適な事前ディスペンスを行うことができていないという問題がある。また処理液が目標設定温度に到達した後でも継続して事前ディスペンスを行ってしまう場合があり、過大に事前ディスペンスを行ってしまい、無駄に処理液を捨てている場合があるという問題がある。これに対して、本実施形態の一態様では、ディスペンスの最適化を図る。
本実施形態に係る基板処理方法は、半導体ウェハなどの基板を処理する基板処理装置で用いられる基板処理方法の一工程であって、基板に処理液を供給しながら基板をスポンジ部材で接触させて洗浄処理する基板洗浄工程を含む。この基板洗浄工程は、半導体のメモリ素子やロジック素子の製造工程のみならず、フラットパネルディスプレイの製造工程、ＣＭＯＳやＣＣＤなどのイメージセンサの製造工程などにも適用可能である。
本実施形態では、基板処理装置の一例として、化学機械研磨（ＣＭＰ）を行う研磨装置を例に説明する。
図１は、基板処理装置の概略の全体構成を示す平面図である。図１に示すように基板処理装置１は、矩形状のハウジング１０と、複数の半導体ウェハ等の基板をストックする基板カセットを載置するロードポート１２とを備え、ロードポート１２はハウジング１０に隣接して配置されている。ハウジング１０の内部には、基板の主面を研磨する研磨モジュール１４ａ～１４ｄと、研磨後の基板を一次洗浄する第１洗浄モジュール１６と、一次洗浄後の基板を仕上げ洗浄する第２洗浄モジュール１８と、仕上げ洗浄後の基板を乾燥させる乾燥モジュール２０と、各機器の動きを制御する制御器３０とが備えられている。
研磨モジュール１４ａ～１４ｄは、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、第１洗浄モジュール１６、第２洗浄モジュール１８、乾燥モジュール２０も、基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。ロードポート１２と、研磨モジュール１４ａと、乾燥モジュール２０とに囲まれた領域には、第１搬送ロボット２２が配置され、研磨モジュール１４ａ～１４ｄの配列に対して平行に、基板搬送モジュール２４が配置されている。第１搬送ロボット２２は、研磨前の基板をロードポート１２から受け取って基板搬送モジュール２４へ渡し、さらに乾燥後の基板を乾燥モジュール２０から受け取ってロードポート１２へ戻す。基板搬送モジュール２４は、第１搬送ロボット２２から受け取った基板を搬送して、研磨モジュール１４ａ～１４ｄとの間で基板の受け渡しを行う。
第１洗浄モジュール１６と、第２洗浄モジュール１８と、基板搬送モジュール２４との間に囲まれた領域には、第２搬送ロボット２６が配置されている。第２搬送ロボット２６は、研磨後の基板を基板搬送モジュール２４から受け取って第１洗浄モジュール１６へ渡し、一次洗浄後の基板を第１洗浄モジュール１６から受け取って第２洗浄モジュール１８へ渡す。第２洗浄モジュール１８と乾燥モジュール２０との間には、第３搬送ロボット２８が配置されている。第３搬送ロボット２８は、仕上げ洗浄後の基板を第２洗浄モジュール１８から受け取って乾燥モジュール２０へ渡す。
基板処理装置１は、ハウジング１０の内部に配置された制御器３０を備えている。制御器３０は、基板処理装置１の各機器の動きを制御するように構成されている。
第１搬送ロボット２２、研磨モジュール１４ａ～１４ｄ、基板搬送モジュール２４、第２搬送ロボット２６、第１洗浄モジュール１６、第２洗浄モジュール１８にはそれぞれ、基板の位置を検知するための基板検知センサ４０～４０ｈが設けられている。基板検知センサ４０～４０ｈは例えば、基板の存在の有無を検知する。これにより、制御器３０は、これらの基板検知センサ４０～４０ｈからの信号を取得することによって、基板Ｗが基板処理装置のどこに存在しているのかを監視している。
基板検知センサ４０～４０ｈは、接触を検知する接触センサであっても、非接触で基板の有無を検知する非接触センサであってもよい。基板検知センサ４０～４０ｈは、非接触センサの場合、例えば光を基板に照射して反射した光を検出し光の出射から光の検出までの時間が所定の時間内に収まる場合に、基板が存在すると検知するものであってもよい。
なお、基板検知センサ４０～４０ｈは、これらのモジュール及びロボット全てを視野に入れる一つのイメージセンサで代用してもよいし、複数のイメージセンサで基板の位置を監視する場合には複数のイメージセンサで代用してもよい。
なお、上述した各モジュールまたはロボットのうち、基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールとした場合において、第１のモジュールにおける基板の存在の有無を検知する基板検知センサを第１の基板検知センサで呼び、第２のモジュールにおける基板の存在の有無を検知する基板検知センサを第２の基板検知センサで呼ぶことがある。
図２は、第１洗浄モジュールの一態様を示す斜視図である。図２に示すように、第１洗浄モジュール１６は、主面が上向き（上面）となるように基板Ｗを水平に保持して回転させるローラー３０１～３０４と、基板Ｗの上面および下面のそれぞれに接触するスポンジ部材３０７、３０８と、スポンジ部材３０７、３０８のそれぞれを回転させるスポンジ部材回転機構３１０、３１１と、基板Ｗの上面および下面のそれぞれに洗浄液を供給する洗浄液ノズル３１５、３１６と、基板Ｗの上面および下面のそれぞれにリンス液を供給するリンス液ノズル３１７、３１８とを備える。なお、別の実施形態では、基板Ｗは垂直に保持されていてもよい。
ローラー３０１～３０４は、図示しない駆動機構（例えばエアシリンダ）によって互いに近接および離間する方向に移動可能となっており、それぞれ保持部３０１ａ～３０４ａと、肩部（支持部）３０１ｂ～３０４ｂとの２段構成になっている。肩部３０１ｂ～３０４ｂの径は保持部３０１ａ～３０４ａの径よりも大きく、肩部３０１ｂ～３０４ｂの上に保持部３０１ａ～３０４ａが形成されている。基板Ｗは、まず肩部３０１ｂ～３０４ｂの上に水平に載置され、次いでローラー３０１～３０４が基板Ｗへ向かって移動することによって保持部３０１ａ～３０４ａに保持される。ローラー３０１～３０４のうちの少なくとも１つは、図示しない回転機構（例えばスピンドル）によって回転するように構成され、これによって基板Ｗは保持された状態で回転する。
肩部３０１ｂ～３０４ｂは、下方に傾斜したテーパ面となっており、保持部３０１ａ～３０４ａで保持されている間、基板Ｗは肩部３０１ｂ～３０４ｂと非接触に保たれる。スポンジ部材回転機構３１０は、その上下方向の動きを定めるガイドレール３２０に取り付けられるとともに、昇降機構３２１に支持されており、該昇降機構３２１によって上下方向に移動される。昇降機構３２１は、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダである。スポンジ部材回転機構３１１も同様に、図示しないガイドレールおよび昇降機構によって上下方向に移動される。
図３は、第２洗浄モジュールの一態様を示す斜視図である。図３に示すように、第２洗浄モジュール１８は、主面が上向き（上面）となるように基板Ｗを水平に保持して回転させる基板保持回転機構４１と、基板Ｗの上面に接触するスポンジ部材４２と、スポンジ部材４２を保持するアーム４４と、基板Ｗの上面にリンス液を供給するリンス液ノズル４６と、基板Ｗの上面に洗浄液を供給する洗浄液ノズル４７とを備える。基板保持回転機構４１は、基板Ｗの周縁部を保持する複数の（図３では４つの）チャック４５と、チャック４５に連結されたモータ４８とを備える。チャック４５は、例えばばね式のクランプ機構であり、基板Ｗを水平に保持し、この状態で基板Ｗはその中心軸線まわりにモータ４８によって回転される。なお、別の実施形態では、基板Ｗは垂直に保持されていてもよい。アーム４４は、基板Ｗの上方に配置されている。アーム４４の一端にはスポンジ部材４２が連結され、アーム４４の他端には旋回軸５０が連結されている。さらに旋回軸５０には、アーム４４を旋回させる洗浄具移動機構５１が連結されている。洗浄具移動機構５１は、旋回軸５０を所定の角度だけ回転させることにより、アーム４４を基板Ｗと平行な平面内で旋回させるようになっている。アーム４４の旋回によってスポンジ部材４２が基板Ｗの半径方向に移動する。さらに洗浄具移動機構５１は、旋回軸５０を上下動することにより、スポンジ部材４２を所定の圧力で基板Ｗの上面に押し付けることができる。
図４は、図２または図３の洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）部あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）の一例を示す模式図である。これらの洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）は、ノズル４０１を備え、ノズル４０１から加熱された（もしくは常温の）処理液（例えば洗浄液またはリンス液）を吐出させることで、基板に加熱された（もしくは常温の）処理液を供給する。ここで洗浄液とリンス液の両方とも常温より高い温度に加温されていてもよいし、洗浄液のみ室温以上に加温されリンス液は常温であってもよい。ノズル４０１は洗浄液（あるいはリンス液）供給配管４０５に接続されている。
更にこれらの洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）は、洗浄液（あるいはリンス液）供給配管には開閉制御可能なバルブの一例として電磁バルブ４０４を備える。電磁バルブ４０４は、制御器３０から送信される制御信号に基づいた開閉操作によって、ノズル４０１に洗浄液（あるいはリンス液）を供給するタイミングを制御する。
ノズル４０１には一例として、ノズルの内部の処理液の温度もしくは前記ノズルの温度を検出する温度検知部の一例として、ノズル内の液温を計測する熱電対４０２が備えられている。熱電対４０２は制御器３０と接続されている。したがって、ノズル４０１内の洗浄液（あるいはリンス液）が目標設定温度Ｔ１を下回っている場合、制御器３０によって電磁バルブ４０４を開け、洗浄液（あるいはリンス液）が目標設定温度Ｔ１まで上がると電磁バルブ４０４を閉じるディスペンスを実行することで液温を所定の温度範囲で一定に保つことができる。
制御器３０は、温度検出器の一例である熱電対４０２で検知された温度（例えば、ノズル４０１の内部の処理液の温度もしくはノズル４０１の温度を検出する）と基板の位置に応じて、ノズル４０１からの対象処理液の吐き出しを制御する（すなわちディスペンスを制御する）。一実施形態においては、制御器３０は、対象処理液のノズル４０１からの吐出、言い換えれば吐き出し、を開始するタイミングを特定した操作信号を生成して、これをノズル４０１に連通するバルブ、例えば、一実施形態においては電磁弁４０４、に送信し、当該電磁弁４０４を閉止から開とするタイミングを当該操作信号によって制御することで、制御器３０は対象処理液の吐き出し（ディスペンス開始タイミング）を制御することができるように構成される。ここで対象処理液は、温度制御の対象となる処理液であり、例えば常温より高い温度で保持されたタンクから供給される。制御器３０は、一実施形態においては、ノズル４０１内の洗浄液（あるいはリンス液）が下限設定温度Ｔ２を上回る場合か下回る場合でディスペンスのタイミングを変更するように操作信号を生成する。なお、下限設定温度Ｔ２は任意に設定が可能である（Ｔ２＜Ｔ１、設定例：Ｔ２＝Ｔ１の６０％）。
下限設定温度Ｔ２を上回る場合、ディスペンスにかかる時間は短いと判断し、直前の処理を行っている第１のモジュール（例えば、第１洗浄モジュール１６でディスペンスを実施する場合には研磨モジュール１４ａ～１４ｄのいずれか）から基板が無くなった情報を第１のモジュールに設けられた基板検知センサから取得したタイミングで、制御器３０によって電磁バルブ４０４を開けてディスペンスを実行する。
一方で下限設定温度Ｔ２を下回る場合、ディスペンスにかかる時間は長いと判断し、直前の処理を行う第１のモジュールに基板が搬送された情報を第１のモジュールに設けられた基板検知センサから取得したタイミングで、制御器３０によって電磁バルブ４０４を開けてディスペンスを実行する。したがって、ディスペンス前のノズル４０１内の洗浄液（あるいはリンス液）がいかなる温度であったとしても、ディスペンスのタイミングを最適に制御することで基板に供給する液温を一定に保つ。
ディスペンスのタイミングは、上記基板検知以外にも、研磨処理中の研磨ステップや、洗浄処理中の洗浄ステップを参照することも可能とする。
更にこれらの洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）は、一端がノズル４０１に連通しており他端から処理液（例えば、洗浄液、リンス液）が供給される供給配管４０５、供給配管４０５に設けられた電磁バルブ４０４、供給配管４０５に設けられた供給モジュール４０６を備える。ここで熱電対４０２は、ノズル４０１の内部の対象処理液（例えば、洗浄液、リンス液）の温度もしくはノズル４０１の温度を検出する温度検出器の一例である。
供給モジュール４０６は対象処理液をノズル４０１へ吐き出す。ここで供給モジュール４０６は、処理液を加熱する加熱器４０７（例えば赤外線ランプヒータ）、加熱器４０７による加熱によって得られた対象処理液をノズル４０１へ吐き出すダイアフラムポンプ４０８を備える。なお、対象処理液は、加熱器４０７で加熱するだけに限らず、対象処理液がタンクに貯蔵されており、タンクから対象処理液が直接、ノズル４０１に供給されてもよい。その場合には、供給モジュール４０６をなくしてタンク内の昇圧された圧力でノズル４０１に対象処理液を供給してもよいし、供給モジュール４０６を設けておく場合において供給モジュール４０６は加熱器４０７（例えば赤外線ランプヒータ）を備えていても備えていなくてもよい。
制御器３０は配線を介して熱電対４０２に接続され、熱電対４０２によって検出された温度の情報を含む温度検出信号を受信する。制御器３０は例えば、データベースサーバ４０９に接続されており、データベースサーバ４０９にはデータベースが格納されている記憶装置４１０が設けられている。なお、制御器３０の位置は図１の場所に限らず、例えば基板処理装置の上部などに設けられていてもよい。制御器３０は、コントローラ（Controller）であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、情報提供装置内部の記憶装置に記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現されてもよい。また、制御器３０は、コントローラであり、例えば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現されてもよい。図５は、制御器３０の概略構成の一例を示すブロック図である。制御器３０は、図５に示すように、受付部１０１と、演算部１０２と、入出力部１０３とを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。受付部１０１は、処理対象の基板について基板処理装置の基板位置センサが取得した基板の位置を示す識別情報であって、所定の基板ＩＤと紐づけられた識別情報を受け付けてもよい。さらに、受付部１０１は、ディスペンス中のノズル近傍の処理液温度をセンシングする温度検出器（熱電対４０２等）から出力された温度データ（センシングした温度データ）を受け付けてもよい。熱電対４０２からの信号は、エンコーダによってＡＤ変換されたデータとされた後に、受付部１０１で受け付けてもよい。演算部１０２は、記憶装置４１０と接続されている。記憶装置４１０から読み込んだ処理液の種類及びノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度に対して、前記処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間に加えて目標設定温度のデータを参照して、前記制御器３０は、温度データと基板の位置データとを参照したうえで、ノズルへ連通する液体配管の開閉弁を開閉させるタイミングを算出してもよい。より具体的には、後述のように、第１のモジュールに基板が設けられている場合において温度検出器によって検出された温度及び第２のモジュールにおける処理液の種類に対応するディスペンス継続時間をディスペンス継続時間として演算し、当該演算結果のディスペンス継続時間からディスペンス開始タイミングとディスペンス終了タイミングとを取得してもよい。さらに、入出力部１０３は、演算部１０２で算出されたディスペンス開始タイミングとディスペンス終了タイミングに基づいて、ノズルへ連通する液体配管の開閉弁（例えば電磁バルブ４０４）を開閉させる制御信号を生成し、これを開閉弁（例えば電磁バルブ４０４）に送信してもよい。一実施態様では、この信号に基づいて、ノズルに連通する開閉弁（例えば電磁バルブ４０４）の開閉が制御される。また、一実施態様では、制御器３０が、演算部１０２によりディスペンスを開始するタイミングではないと判定された場合に、洗浄液の温度低下が所定の閾値以下となると推定される将来の時期に基づいて、ダミーディスペンスを開始すべきタイミングの参考となる参考情報を出力させ、これに基づいてオペレータが手動でノズルへ連通する液体配管の開閉弁（例えば電磁バルブ４０４）を開として、ダミーディスペンスを開始するようにしてもよい。
図６は、ディスペンス中のノズル近傍の処理液温度とディスペンス再開後の時間の関係の一例を示すグラフである。図６のグラフそれぞれは、ノズル４０１への処理液供給停止から供給再開までの時間が１分経過後のグラフ、５分経過後のグラフ、４５分経過後のグラフを示している。具体的には、６０℃の温水供給を停止してから１，５，４５分経過した後、再び６０℃の温水を供給したときの液温(ユースポイント)の経時変化の結果を示した図である。このとき、液温(ユースポイント)が目標温度５０℃になるまでのデータを解析した。測定方法は、サーモグラフィカメラを用いた輻射熱の計測である。液温（ユースポイント）は温水供給停止から１分で約４７℃，５分で約３２℃，４５分で約２４℃（常温）まで低下することが確認できた。再び温水を供給（ディスペンス）したところ液温が５０℃まで上昇した。このとき、４７℃、３２℃の供給液は５０℃まで上昇するのに１０秒もかからなかった。一方で、常温まで下がった供給液は５０℃まで上昇するのに約３４秒かかったことから、ディスペンスに要する時間は測定時点での液温によって大きく異なることが確認できる。すなわち、ノズル４０１への処理液供給停止からディスペンス再開までの時間が長くなるほど、ディスペンス再開時の処理液の温度が落ち、ディスペンス再開してから処理液の温度が目標温度（ここでは一例として５０℃）に到達するまでの時間が長くなる。
一方、本実施形態によれば、制御器３０は、温度検出器（例えば熱電対４０２）で検知された処理液の温度（液温ともいう）と基板の位置に応じて、対象のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出し（ダミーディスペンスともいう）を制御する。これにより、例えばディスペンス開始のタイミングを制御するので、検出温度取得時点での液温によらずに基板毎に吐き出される処理液の温度を一定に保つことができる。具体的には例えば、基板検知センサによって対象のモジュール（第２のモジュールということもある）より前の基板処理工程で用いられるモジュール（第１のモジュールということもある）に基板が位置すると検出された場合において温度検出器（例えば熱電対４０２）で検知された温度に応じて、対象のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出し（ダミーディスペンス）を制御する。
上述したように、ノズル４０１への処理液供給停止から供給再開までの時間があると、その間に処理液の温度が落ちる。それを見越して、第１のモジュールに基板が設けられている場合において少なくとも第２のモジュールに設けられた温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満という条件下で、ノズルから処理液を吐き出すように制御する。これにより、第２のモジュールが基板の処理を開始する以前に、予めノズルに対象処理液を供給しつつ当該処理液を吐き出すことで吐き出される処理液の温度を徐々に上昇させ、第２のモジュールが基板を処理する際には基板に吐き出される処理液の温度が所定の温度範囲に収めることができるので、基板によって処理効果がばらつくのを抑えることができる。
＜基板処理中のディスペンスシーケンス(第１洗浄モジュール)の第１処理例＞
続いて基板処理中のディスペンスシーケンス(第１洗浄モジュール)の第１処理例について説明する。上述したように、ノズル４０１への処理液供給停止から供給再開までの時間に応じて、ディスペンス再開から処理液の温度が目標設定温度Ｔ１に到達するまでの時間が変動する。これに対して、本処理例では、温度検出器で検出された検出温度が目標設定温度Ｔ１に到達するまで、ノズル４０１からのディスペンスを継続する。これにより、最終的にはノズル４０１から排出される処理液の温度を目標設定温度Ｔ１にすることができる。
図１乃至図４で示される実施形態のディスペンス動作シーケンスについて図７を用いて説明する。前提として、ディスペンス動作は基板Ｗを処理していない待機時間にのみ実施するものとする。そのため、基板Ｗが洗浄処理中もしくは洗浄処理開始直前の場合には実施しない。
図７は、基板処理中の第１洗浄モジュールにおけるダミーディスペンスの処理例を示すフローチャートである。このディスペンス動作シーケンスは基板Ｗがロードポート１２から第１搬送ロボット２２に搬送されるときに開始され、同時に熱電対４０２（あるいは後述する変形例のサーモカメラ４１１）がノズル内の液温のモニタリングを開始する。基板Ｗが研磨モジュール１４ａ～１４ｄのいずれか（２段研磨の場合は、２段目の研磨モジュール）の基板検知センサ４０ａ～４０ｄのいずれかで検知されたとき、制御器３０は熱電対４０２（あるいは後述する変形例のサーモカメラ４１１）がモニタリングしているノズル４０１内の液温を読み取る。その値が目標設定温度Ｔ１以上であれば液温は高温に保たれているため、基板Ｗに対して適切な処理ができると判断しディスペンスは実施しない。その際の制御器３０の動作としては、制御器３０は、読み取ったノズル４０１内の液温が目標設定温度Ｔ１以上であれば電磁バルブ４０４を閉じたままにする。
一方で、液温が目標設定温度Ｔ１以下の場合は、制御器３０は基板Ｗが第１洗浄モジュール１６、第２搬送ロボット２６に存在するのかを基板検知センサ４０ｇ、４０ｆから判断する。基板Ｗが第１洗浄モジュール１６、第２搬送ロボット２６のいずれか一方、もしくはどちらにも存在する場合、基板Ｗが洗浄処理中もしくは洗浄処理開始直前とみなして、制御器３０は液温低下アラームを発報後、基板Ｗの処理を停止する。
基板Ｗが第１洗浄モジュール、第２搬送ロボットのいずれにも存在しない場合、制御器３０は読み取った液温を下限設定温度Ｔ２と比較する。下限設定温度Ｔ２を上回る場合、ディスペンスにかかる時間は短いとみなして、制御器３０は研磨モジュール１４ａ～１４ｄのうち、直前の処理を行っている研磨モジュールから基板Ｗが無くなった情報を基板検知センサ４０から取得したタイミングで、電磁バルブ４０４を開けてディスペンスを実行する。一方で、下限設定温度Ｔ２を下回る場合、ディスペンスにかかる時間は長いとみなして、制御器３０はその時点で電磁バルブ４０４を開けてディスペンスを実行する。その後、電磁バルブ４０４を開けたままにしてディスペンスを続け、制御器３０は目標設定温度Ｔ１以上になった場合に電磁バルブ４０４を閉じてディスペンス動作シーケンスを終了する。
ここで、目標設定温度Ｔ１、下限設定温度Ｔ２は任意に設定が可能とする。また、ディスペンスのタイミングは、研磨処理中の研磨ステップや、洗浄処理中の洗浄ステップを参照することも可能とする。以下、図７の各ステップについてステップ毎に説明する。
（ステップＳ１１０）まず制御器３０は、研磨部２で基板を検知したか否か判定する。研磨部２で基板を検知していない場合、処理がステップＳ２４０に進む。
（ステップＳ１２０）ステップＳ１１０で研磨モジュール１４ａで基板を検知したと判定された場合、制御器３０は、温度検出器の一例である熱電対４０２で検知された温度（以下、検出温度Ｔという）を取得する。ここでこの検出温度は一例としてノズルの内部の処理液の温度である。
（ステップＳ１３０）ステップＳ１２０の次に、制御器３０は、検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上であるか否か判定する。検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上である場合、処理がステップＳ２４０に進む。
（ステップＳ１４０）ステップＳ１３０で検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上でない場合、第２搬送ロボット２６または第１洗浄モジュール１６で基板を検知したか否か判定する。
（ステップＳ１５０）ステップＳ１４０で第１搬送ロボット２２または第１洗浄モジュール１６で基板を検知した場合、制御器３０は、液温低下アラームを発令する。これは、既に第２搬送ロボット２６または第１洗浄モジュール１６に搬送されていて処理液を上昇させるための時間の猶予がないためである。このように、制御器３０は、第１のモジュール（例えば研磨モジュール１４ａ）に設けられた第１の基板検知センサ（例えば基板検知センサ４０ａ）によって基板が検知され且つ温度検出器で検出された温度が目標設定温度未満の場合において、第２のモジュール（例えば第１洗浄モジュール１６）に設けられた第２の基板検知センサ（例えば基板検知センサ４０ｇ）によって基板が検知されている場合、報知するよう制御する。
（ステップＳ１６０）ステップＳ１５０に引き続いて制御器３０は、基板処理を停止させる。
（ステップＳ１７０）ステップＳ１４０で第１搬送ロボット２２及び第１洗浄モジュール１６の両方で基板を検知しなかった場合、検出温度Ｔが下限設定温度Ｔ２以上であるか判定する。
（ステップＳ１８０）ステップＳ１７０で検出温度Ｔが下限設定温度Ｔ２以上である場合、制御器３０は、研磨部２に基板がないか否か判定する。研磨部に基板がある場合、制御器３０は、そのまま待機する。
（ステップＳ２００）ステップＳ１８０で研磨部２に基板がないと判定された場合、基板が第１洗浄モジュール１６に向かって移動し始めたとみなして、制御器３０は、電磁バルブ４０４を開かせる。これにより、ノズル４０１からの処理液の排出が再開する。
またステップＳ１７０で検出温度Ｔが下限設定温度Ｔ２未満である場合、制御器３０は、電磁バルブ４０４を開かせる。これは、検出温度が下がり過ぎており処理液の温度が目標温度に到達するのに比較的長時間を要するので、基板が研磨部２から第１洗浄モジュール１６に向かって移動し始めるのを待たずに、ノズル４０１からの処理液の排出が再開させるためである。
（ステップＳ２１０）ステップＳ２００に続いて、制御器３０は、温度検出器の一例である熱電対４０２で検知された検出温度Ｔを再度取得する。
（ステップＳ２２０）ステップＳ２１０に続いて、制御器３０は、ステップＳ２１０で取得した検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上であるか否か判定する。検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上でない場合、処理がステップＳ２１０に戻る。
（ステップＳ２３０）ステップＳ２２０で検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上である場合、制御器３０は、電磁バルブ４０４を閉ざす。そして処理がステップＳ２４０に進む。
（ステップＳ２４０）制御器３０は、液温検出終了の指示があるか否か判定する。液温検出終了の指示がない場合、処理がステップＳ１１０に戻ってステップＳ１１０以降の処理が繰り返される。一方、液温検出終了の指示がある場合、本フローチャートの処理が終了する。
なお、図７のフローチャートでは、基板処理中の第１洗浄モジュールにおける処理例を例示したが、第２洗浄モジュールにも同様の処理で実現できる。第２洗浄モジュールで実現する場合には、ステップＳ１１０において「第１洗浄モジュール」で基板を検知したか否かを判定し、ステップＳ１４０において「第２洗浄モジュール」で基板を検知したか否か判定し、ステップＳ１８０において「第１洗浄モジュール」に基板がないか否か判定するように変更すればよい。
このように、図７のフローチャートと同様の処理を対象のモジュールで実現する場合には、ステップＳ１１０において「対象のモジュールの直前に基板処理を行っているモジュール」で基板を検知したか否かを判定し、ステップＳ１４０において「対象のモジュール」で基板を検知したか否か判定し、ステップＳ１８０において「対象のモジュールの直前に基板処理を行っているモジュール」に基板がないか否か判定するように変更すればよい。
本実施形態に係る基板処理装置は、基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、当該第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、当該第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルを備える。ここで例えば第１のモジュールが研磨部２である場合、第２のモジュールは例えば第１洗浄モジュール１６である。
上述したように制御器３０は、第１のモジュールに基板が設けられている場合として第１の基板検知センサ（例えば、）で基板を検知したタイミングで、温度検出器（例えば熱電対４０２）によって検出された温度が目標設定温度未満の場合、ノズル４０１から対象処理液を吐き出すように制御する。これにより、予めノズル４０１から対象処理液が吐き出されるので、基板に供給する際の処理液の温度を上昇させることができる。
また基板検知センサとして、第２のモジュールに設けられ且つ基板の存在の有無を検知する第２の基板検知センサを有する場合において、制御器３０は例えば、第１の基板検知センサで基板を検知したタイミングで前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満の場合であって更に第２の基板検知センサによって基板が検知されない場合、ノズルから前記処理液を吐き出すように制御する。
＜実施例＞
続いて図８に実施例を示す。図８は、基板処理中の第１洗浄モジュールにおけるダミーディスペンスの処理の具体例を示すフローチャートである。図８は図７における目標設定温度が一例として５０℃に設定され、下限設定温度が一例として３０℃に設定されたものである。図８では、その点以外については、図８のステップＳ３１０～Ｓ３７０の処理は、図７のステップＳ１１０～Ｓ１７０の処理と同様であり、図８のステップＳ３８０、Ｓ４００～Ｓ４４０の処理は、図７のステップＳ１８０、Ｓ２００～Ｓ２４０の処理と同様であるからその詳細な処理の説明を省略する。３０℃≦Ｔ＜５０℃の場合は研磨モジュールから基板が無くなったことをトリガーに、Ｔ＜３０℃の場合は研磨モジュールのメイン研磨が終了したことをトリガーにディスペンスを開始するように設定したものとなっている。
具体的には図８では図７と違って、ステップＳ３７０で検出温度Ｔが下限設定温度Ｔ２の一例である３０℃未満である場合（ステップＳ３７０ ＮＯ）、すぐに電磁バルブ４０４を開くのではなく、ステップＳ３９０で制御器３０はメイン研磨ステップが終了しているか否か判定し、メイン研磨ステップが終了している場合に、制御器３０は電磁バルブ４０４を開かせる。
図９は、図８の処理の場合における各信号のタイミングチャートの一例である。図９に示すように、研磨モジュール１４ａにおける基板の有無を示す基板信号、研磨メインステップ信号、第２搬送ロボット２６における基板の有無を示す基板信号、第１洗浄モジュール１６における基板の有無を示す基板信号、検出温度で３つに場合分けされたバルブ信号３つが示されている。研磨メインステップ信号は研磨メインステップのオンオフを表す信号であり、例えば研磨モジュール１４ａの研磨メインステップが実行されているときにハイレベルになりそれ以外でローレベルになる。図９に示すように、３０℃≦Ｔ＜５０℃の場合とＴ＜３０℃の場合のバルブ信号を比較すると、ディスペンス終了時のタイミングをおおよそ一致させることができ、基板Ｗに供給する液温を一定にすることができる。
研磨モジュール１４ａに基板が搬送されると研磨モジュール１４ａにおける基板の有無を示す基板信号が時刻ｔ１でハイレベルになり、時刻ｔ２で研磨メインステップが開始され研磨メインステップ信号がハイレベルになる。時刻ｔ３で研磨メインステップが終了した時に検出温度Ｔが３０℃未満の場合、バルブ信号がハイレベルになりバルブが開く。検出温度Ｔが５０℃になるまでバルブ信号が開いたままになり、この例では一例として時刻ｔ５で検出温度Ｔが５０℃に到達し、バルブ信号がローレベルになりバルブが閉じる。
一方、時刻ｔ３で研磨メインステップが終了した時に検出温度Ｔが３０℃以上５０℃未満の場合にはバルブ信号はハイレベルにならない。その後、時刻ｔ４で研磨モジュールから基板が取り除かれ研磨モジュール１４ａの基板信号がローレベルになった場合、バルブ信号がハイレベルになり、第２搬送ロボット２６が基板を保持すると第２搬送ロボット２６の基板信号がハイレベルになる。検出温度Ｔが５０℃になるまでバルブ信号が開いたままになり、この例では一例として時刻ｔ５で検出温度Ｔが５０℃に到達し、バルブ信号がローレベルになりバルブが閉じる。
時刻ｔ６で、第２搬送ロボット２６から基板が第１洗浄モジュールに搬送されると、第２搬送ロボットの基板信号がローレベルになるとともに、第１洗浄モジュール１６の基板信号がハイレベルになる。その後、基板の洗浄が第１洗浄モジュール１６で行われる。
基板洗浄後、時刻ｔ６で第１洗浄モジュール１６から基板が取り除かれると、第１洗浄モジュールの基板信号がローレベルになる。
このように一態様に係る制御器３０は、温度検出器によって検出された温度が目標設定温度且つ前記目標温度より低い下限設定温度より高い場合、第１のモジュールに基板が存在しなくなったタイミングでノズルから対象処理液を吐き出すように制御し、温度検出器によって検出された温度が下限設定温度より低い場合、第１のモジュールにおける「処理工程が終了する前の設定タイミング」で、ノズルから対象処理液を吐き出すように制御する。ここで上記の例では第１のモジュールは研磨モジュール１４ａであり、「処理工程が終了する前の設定タイミング」は、メイン研磨ステップ（主研磨工程）が終了するタイミングである。
本実施形態によれば、ノズル４０１の内部の処理液の温度をモニタリングすることができる。また、温度が低下した処理液を最適なタイミングでディスペンスすることで、ノズル４０１から吐き出される処理液の温度を、目標設定温度を基準とする所定の範囲内で維持することができる。したがって、基板毎の処理液の温度の均一性が良い基板処理装置および基板処理方法が提供され、粒子状汚染、分子状汚染および金属元素汚染に対して安定した除去効果が得られる。また、制御器３０は、温度検出器で検知された温度に応じてディスペンスのタイミングを最適化することにより、処理液や薬液の無駄な吐出を抑えることが可能になる。
なお、上述の各処理は、洗浄モジュールの処理液だけではなく、研磨モジュールにおける処理液（例えば、研磨液またはアトマイザの液体）に適用してもよい。その一例として研磨モジュールにおける研磨液の場合の処理例について以下、説明する。
図９は、本発明の一実施形態における研磨モジュールを示す模式図である。研磨モジュール１４ａ～１４ｄの構成は同じであるので代表して研磨モジュール１４ａについて説明する。図１０に示すように、研磨モジュール１４ａは、基板の一例であるウェハＷを保持して回転させる研磨ヘッド（基板保持装置）１０１と、研磨パッド１０２を支持する研磨テーブル１０３と、研磨パッド１０２に研磨液（砥液ともいう）を供給する研磨液供給ノズル１０５とを備えている。
研磨ヘッド１０１は、その下面に真空吸引によりウェハＷを保持できるように構成されている。研磨ヘッド１０１および研磨テーブル１０３は、矢印で示すように同じ方向に回転し、この状態で研磨ヘッド１０１は、ウェハＷを研磨パッド１０２の研磨面１０２ａに押し付ける。研磨液供給ノズル１０５からは研磨液が研磨パッド１０２上に供給され、ウェハＷは、研磨液の存在下で研磨パッド１０２との摺接により研磨される。研磨液供給ノズル１０５の構成は一例として、図４に示す構成と同様である。但し、処理液は研磨液（砥液）である点が図４の場合と異なっている。
研磨ヘッド１０１は、ヘッドアーム１１６の旋回により受渡位置と研磨テーブル１０３の上方位置との間を移動可能に構成されている。研磨ヘッド１０１は受渡位置においてウェハＷを搬送ロボット２２から受け取り、下面でウェハＷを保持し、ウェハＷとともに研磨テーブル３の上方位置に移動し、研磨テーブル３上の研磨パッド２に押し付ける。
図１１は、基板処理中の研磨モジュールにおけるダミーディスペンスの処理例を示すフローチャートである。以下、図１１の各ステップについてステップ毎に説明する。
（ステップＳ７１０）まず制御器３０は、第１搬送ロボット２２で基板を検知したか否か判定する。第１搬送ロボット２２で基板を検知していない場合、処理がステップＳ８４０に進む。
（ステップＳ７２０）ステップＳ７１０で第１搬送ロボット２２で基板を検知したと判定された場合、制御器３０は、研磨液供給ノズル１０５の熱電対で検知された温度である検出温度Ｔを取得する。ここでこの検出温度は一例としてノズルの内部の処理液の温度である。
（ステップＳ７３０）ステップＳ７２０の次に、制御器３０は、検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上であるか否か判定する。検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上である場合、処理がステップＳ７４０に進む。
（ステップＳ７４０）ステップＳ７３０で検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上でない場合、研磨モジュール１４ａで基板を検知したか否か判定する。
（ステップＳ７５０）ステップＳ７４０において研磨モジュール１４ａで基板を検知した場合、制御器３０は、液温低下アラームを発令する。これは、既に研磨モジュール１４ａに搬送されていて処理液を上昇させるための時間の猶予がないためである。このように、制御器３０は、第１のモジュール（この例では第１搬送ロボット２２）に設けられた第１の基板検知センサ（例えば基板検知センサ４０）によって基板が検知され且つ温度検出器で検出された温度が目標設定温度未満の場合において、第２のモジュール（この例では研磨モジュール１４ａ）に設けられた第２の基板検知センサ（例えば基板検知センサ４０ａ）によって基板が検知されている場合、報知するよう制御する。
（ステップＳ７６０）ステップＳ７５０に引き続いて制御器３０は、基板処理を停止させる。
（ステップＳ８００）ステップＳ７４０において研磨モジュール１４ａで基板を検知しなかった場合、研磨モジュール１４ａに向かって基板が移動し始めたとみなして、制御器３０は、研磨液供給ノズル１０５の電磁バルブを開かせる。これにより、研磨液供給ノズル１０５からの研磨液の排出が再開する。
（ステップＳ８１０）ステップＳ８００に続いて、制御器３０は、研磨液供給ノズル１０５の熱電対で検知された検出温度Ｔを再度取得する。
（ステップＳ８２０）ステップＳ８１０に続いて、制御器３０は、ステップＳ８１０で取得した検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上であるか否か判定する。検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上でない場合、処理がステップＳ８１０に戻る。
（ステップＳ８３０）ステップＳ８２０で検出温度Ｔが目標設定温度Ｔ１以上である場合、制御器３０は、研磨液供給ノズル１０５の電磁バルブを閉ざす。そして処理がステップＳ８４０に進む。
（ステップＳ８４０）制御器３０は、液温検出終了の指示があるか否か判定する。液温検出終了の指示がない場合、処理がステップＳ７１０に戻ってステップＳ７１０以降の処理が繰り返される。一方、液温検出終了の指示がある場合、本フローチャートの処理が終了する。
以上、本実施形態に係る基板処理装置は、基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、前記第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、前記第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルと、ノズルの内部の処理液の温度もしくはノズルの温度を検出する温度検出器と、基板の位置を検知する基板検知センサと、基板検知センサによって第１のモジュールに基板が位置すると検出された場合において当該温度検出器で検知された温度に応じて、ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する制御器と、を備える。
この構成によれば、第２のモジュールが処理を開始する以前に、予めノズルに対象処理液を供給しつつ当該処理処理液を吐き出すことができ、第２のモジュールが処理する際には吐き出される処理液の温度を上げて所定の温度範囲に収めることができるので、基板毎の処理性能の均一性を向上させることができる。
＜基板処理中のディスペンスシーケンス(第１洗浄モジュール)の第２処理例＞
続いて基板処理中のディスペンスシーケンス(第１洗浄モジュール)の第２処理例について説明する。図１２Ａは、時刻０で検出温度Ｔが２５℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。図１２Ｂは、時刻０で検出温度Ｔが３０℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。図１２Ｃは、時刻０で検出温度Ｔが４５℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。図１２Ａ～図１２Ｃは、縦軸が基板に供給される処理液の温度で横軸がダミーディスペンス開始からの経過時間である。ここでダミーディスペンスとは、基板に供給する前から処理液を吐き出す処理のことである。実線は処理液が水であり、破線は処理液が薬液Ａであり、一点鎖線は薬液Ｂである。ディスペンスの設定流量、配管長、配管径は予め決まっており、図１２Ａ～図１２Ｃの全ての処理液で共通である。時刻０における温度によって目的設定温度の一例である５０℃に到達するまでの時間が異なっており、時刻０における温度が低いほど５０℃に到達するまでの時間が長くなっている。
図１３は、薬液Ａについて時刻０で検出温度Ｔが３０℃であった場合に電磁バルブを開いた場合のその後の温度の経時変化の一例を示すグラフである。図１３において、薬液Ａについて、目的設定温度の一例である５０℃に到達するまでの時間が６秒であるから、処理液が検出温度Ｔ＝３０℃から目標設定温度５０℃に到達するまでに要するディスペンス継続時間は６秒である。この時間が、基板が対象のモジュールに搬送される前に事前にディスペンス（ダミーディスペンス）を継続する時間（ダミーディスペンス継続時間ということもある）になる。
図１４は、記憶装置４１０に構築されたデータベースのテーブルの一例である。なお、図１４の例では一例として、予め目標設定温度が一つに決まっているものとする。テーブルＴＢ１－Ｗには、処理液が水の場合における、ノズル内の処理液の温度（もしくは当該ノズルの温度）、当該処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間の組のレコードが記憶されている。同様に、テーブルＴＢ１－Ａには、処理液が薬液Ａの場合における、ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度、当該処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間の組のレコードが記憶されている。同様にテーブルＴＢ１－Ｂには、処理液が薬液Ｂの場合における、ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度、当該処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間の組のレコードが記憶されている。
このように、記憶装置４１０には、前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度毎に、前記処理液が当該温度から目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間が記憶されている。
一態様に係る制御器３０は、前記温度検出器で検知された温度（すなわち処理液の温度）に応じて、ダミーディスペンスの実施タイミング及び継続時間を決定し、当該ダミーディスペンスの実施タイミング及び継続時間でノズルから対象処理液を吐き出すように制御する。
具体的に例えば制御器３０は、基板検知センサによって第１のモジュール（例えば研磨モジュール１４ａ）に基板が位置すると検出された場合において温度検出器（例えば熱電対４０２）によって検出された温度処理液の温度に対応する「目標設定温度に到達するまでに要するダミーディスペンス継続時間」を記憶装置４１０から取得する。そして制御器３０は、第２のモジュール（例えば第１洗浄モジュール１６）での基板処理開始予想時刻より当該ディスペンス継続時間以上前の時刻から、当該ディスペンス継続時間以上、ノズル４０１から前記処理液を吐き出すように制御する。これにより、第２のモジュール（例えば第１洗浄モジュール１６）での基板処理開始時に、ノズル４０１から目標設定温度の処理液を吐き出すことができる。
図１４のように一態様の記憶装置４１０には、処理液の種類（液種ともいう）及び前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度に対して、前記処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間に加えて目標設定温度が更に関連付けられて記憶されている。制御器３０は、第１のモジュール（例えば研磨モジュール１４ａ）に基板が設けられている場合において前記温度検出器によって検出された温度及び第２のモジュール（例えば第１洗浄モジュール１６）における処理液の種類に対応するディスペンス継続時間をディスペンス継続時間として記憶装置４１０から読み出してもよい。
同様に、目標設定温度、ディスペンスの設定流量、配管長、配管径がユーザによって選択（もしくは設定）可能であってもよい。なお、配管長及び配管径の組の代わりに配管内容積が選択可能であってもよく、供給配管４０５で滞留している溶液の容積が特定できればよい。この場合、処理条件(この処理条件には、検出温度、目標設定温度、液種、ディスペンスの設定流量、配管長が含まれうる)に対応するディスペンス継続時間が関連付けられて記憶されている。その場合、制御器３０は、データベースサーバ４０９の記憶装置４１０から、処理条件(この処理条件には、検出温度、目標設定温度、液種、ディスペンスの設定流量、配管長)に対応するディスペンス継続時間をダミーディスペンス継続時間として取得する。これにより、最適なダミーディスペンス継続時間を適用可能である。
この際、制御器３０への入力情報は、処理液の温度、目標設定温度（但し、一つに決まっていれば不要）、液種（但し、一つに決まっていれば不要）、ディスペンスの設定流量（但し、一つに決まっていれば不要）、配管長（但し、一つに決まっていれば不要）、配管径（但し、一つに決まっていれば不要）で、出力情報はダミーディスペンス継続時間である。制御器３０は、第２のモジュール（例えば第１洗浄モジュール１６）での基板処理開始予想時刻より当該ダミーディスペンス継続時間以上前の時刻から、当該ダミーディスペンス継続時間以上、ノズル４０１から対象処理液を吐き出すように制御する（具体的に例えば電磁バルブ４０４を開かせる）。
図１５は、記憶装置４１０に記憶されているテーブルの一例である。図１５のテーブルＴＢ２には、モジュールを識別する情報の一例であるモジュール名と、当該モジュールの標準処理時間との組のレコードが格納されている。例えば研磨モジュール１４ａ、第１洗浄モジュール１６、第２洗浄モジュール１８の間で標準処理時間が異なっている。制御器３０は例えば、記憶装置４１０のテーブルＴＢ２を参照してモジュール毎に当該モジュールに対応する標準処理時間を読み出し、当該標準処理時間で処理（例えば研磨または洗浄）を実行させるように当該モジュールを制御する。
図１６は、基板処理中の第２のモジュールにおけるダミーディスペンスの別の処理例を示すフローチャートである。図１６の処理では、例えば制御器３０は、（第２のモジュールより前の基板処理工程で用いられる）第１のモジュールで基板処理が開始された場合に、ユースポイント（例えばノズル４０１）での温度を取得する。取得した検出温度Ｔが目標設定温度Ｔｐより低い場合、制御器３０は処理条件（検出温度Ｔ／目標設定温度Ｔｐ／処理液種）に対応するディスペンス継続時間をダミーディスペンス継続時間ｔとして記憶装置４１０のデータベースから取得する。これにより、最適なダミーディスペンス継続時間を取得することができる。
その後、第２のモジュール（温度制御を実施するモジュール）での基板処理が始まるまでの時間がダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以上あるのかを判断する。このとき、基板処理開始までダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以下だった場合、処理液の温度が目標設定温度まで上昇するのに間に合わないとみなし、制御器３０は液温低下アラームを発報し基板の処理を停止する。一方で、基板処理開始までダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以上である場合、例えば制御器３０は、第２のモジュールでの処理が開始されるｔ秒前まで待機し、ｔ秒前になったタイミングで電磁バルブ４０４を開きダミーディスペンスを開始する。その後制御器３０は例えば、ダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）後に電磁バルブ４０４を閉じダミーディスペンスを終了する。
以下、図１６の各ステップについてステップ毎に説明する。ここで上述したように第２のモジュールは、第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられるものである。
（ステップ５１０）制御器３０は第１のモジュールで基板の処理が開始されたか否か判定する。具体的には例えば制御器３０は第１のモジュールに設けられた基板検知センサが基板を検知した場合に基板の処理が開始されたとみなす。
（ステップ５２０）制御器３０は温度検知器（例えば熱電対４０２）の検出温度Ｔを取得する。
（ステップ５３０）制御器３０は検出温度Ｔが目標設定温度Ｔｐ以上であるか否か判定する。検出温度Ｔが目標設定温度Ｔｐ以上であれば処理がステップＳ６２０に進む。
（ステップ５４０）ステップＳ５３０で検出温度Ｔが目標設定温度Ｔｐ以上でない場合、制御器３０は記憶装置４１０のデータベースを参照して、ダミーディスペンス継続時間ｔを取得する。
（ステップ５５０）ステップ５４０の次に、制御器３０は第２のモジュールでの基板処理が開始するまでダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以上あるか否か判定する。
（ステップ５６０）ステップ５５０で第２のモジュールでの基板処理が開始するまでダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以上ない場合、制御器３０は液温低下アラームを発報する。
（ステップ５７０）ステップ５５０の次に、制御器３０は基板の処理を停止する。その後、処理がステップ６２０に進む。
（ステップ５８０）ステップ５５０で第２のモジュールでの基板処理が開始するまでダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）以上ある場合、制御器３０は第２のモジュールでの基板処理開始がダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）前であるか否か判定する。制御器３０は第２のモジュールでの基板処理開始がダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）前になるまで待機する。
（ステップ５９０）ステップ５８０で第２のモジュールでの基板処理開始がダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）前になった場合、制御器３０は電磁バルブ４０４を開かせる。これにより、ダミーディスペンスが開始される。
（ステップ６００）制御器３０は電磁バルブ４０４を開いて（すなわちダミーディスペンス開始）からダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）が経過したか否か判定する。制御器３０は電磁バルブ４０４を開いてからダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）が経過するまで待機する。
（ステップ６１０）ステップ６００で電磁バルブ４０４を開いてからダミーディスペンス継続時間ｔ（秒）が経過した場合、制御器３０は電磁バルブ４０４を閉じさせる。これにより、ダミーディスペンスが終了する。その後、処理がステップＳ６２０に進む。
（ステップ６２０）制御器３０は液温検出終了の指示があるか否か判定する。液温検出終了の指示がない場合、処理がステップＳ５１０に戻ってステップＳ５１０以降の処理が繰り返される。液温検出終了の指示がある場合、本フローチャートの処理を終了する。
＜温度検出器の変形例＞
図１７は、図２ないし図３の洗浄液ノズル（３１５、３１６、４７）あるいはリンス液ノズル（３１７、３１８、４６）の変形例を示す模式図である。図１７では、温度検出器として図４の熱電対４０２を、サーモカメラ４１１にしたものである。図４の熱電対４０２は、ノズルの内部の処理液の温度を検知したが、ここではサーモカメラ４１１がノズル４０１の内部の処理液の温度を検出する。
なお、熱電対４０２及びサーモカメラ４１１は、ノズルの内部の処理液の温度ではなく、ノズル４０１の温度を検知してもよい。その場合、制御器３０は、ノズル４０１の温度とノズル４０１の内部の処理液の温度の相関関係を利用して、ノズル４０１の温度に基づいて、ノズル４０１の内部の処理液の温度が目標設定温度を基準とする所定の範囲に収まるように制御してもよい。
なお、本実施形態の各処理の技術は、研磨装置に限らず、複数の基板を連続的に枚葉処理する際、処理液の液温を高精度に制御しながら処理を行う湿式プロセス装置にも適応可能である。より具体的には、基板をめっき処理する基板メッキ装置、基板のベベル研磨装置、基板の全面裏面研磨装置、基板をエッチング液で処理するウェットエッチング装置、基板のレジストを剥離するレジスト剥離装置および基板の現像処理を行う現像装置において、処理液の供給タイミング制御等にも適用が可能である。
なお、方法の発明においては、全ての工程（ステップ）をコンピュータによって自動制御で実現するようにしてもよい。また、各工程をコンピュータに実施させながら、工程間の進行制御を人の手によって実施するようにしてもよい。また、さらには、全工程のうちの少なくとも一部を人の手によって実施するようにしてもよい。
以上、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１ 基板処理装置
１０ ハウジング
１２ ロードポート
１４ａ～１４ｄ 研磨モジュール
１６ 第１洗浄モジュール
１８ 第２洗浄モジュール
２ 研磨部
２０ 乾燥モジュール
２２ 第１搬送ロボット
２４ 基板搬送モジュール
２６ 第２搬送ロボット
２８ 第３搬送ロボット
３０ 制御器
３０１ ローラー
３０１ａ 保持部
３０１ｂ 肩部
３０７ スポンジ部材
３１０ スポンジ部材回転機構
３１１ スポンジ部材回転機構
３１５ 洗浄液ノズル
３１７ リンス液ノズル
３２０ ガイドレール
３２１ 昇降機構
４０～４０ｈ 基板検知センサ
４０１ ノズル
４０２ 熱電対
４０４ 電磁バルブ
４０５ 供給配管
４０６ 供給モジュール
４０７ 加熱器
４０８ ダイアフラムポンプ
４０９ データベースサーバ
４１ 基板保持回転機構
４１０ 記憶装置
４１１ サーモカメラ
４２ スポンジ部材
４４ アーム
４５ チャック
４６ リンス液ノズル
４７ 洗浄液ノズル
４８ モータ
５０ 旋回軸
５１ 洗浄具移動機構

Claims (12)

  1. 基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、
    前記第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、
    前記第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルと、
    前記ノズルの内部の処理液の温度もしくは前記ノズルの温度を検出する温度検出器と、
    基板の位置を検知するための基板検知センサと、
    前記温度検出器で検知された処理液の温度と前記基板の位置に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する制御器と、
    を備える基板処理装置。
  2. 前記制御器は、前記基板検知センサによって前記第１のモジュールに基板が位置すると検出された場合において前記温度検出器で検知された温度に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前に実施される前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する
    請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記基板検知センサとして、前記第１のモジュールにおける基板の存在の有無を検知する第１の基板検知センサを有し、
    前記制御器は、前記第１の基板検知センサで基板を検知したタイミングで前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満の場合、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する
    請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記基板検知センサとして、前記第２のモジュールに設けられ且つ基板の存在の有無を検知する第２の基板検知センサを有し、
    前記制御器は、前記第１の基板検知センサで基板を検知したタイミングで前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度未満の場合であって更に前記第２の基板検知センサによって前記基板が検知されない場合、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する
    請求項３に記載の基板処理装置。
  5. 前記制御器は、前記温度検出器によって検出された温度が目標設定温度且つ前記目標設定温度より低い下限設定温度より高い場合、前記第１のモジュールに基板が存在しなくなったタイミングで前記ノズルから前記処理液を吐き出すように制御し、
    前記温度検出器によって検出された温度が前記下限設定温度より低い場合、前記第１のモジュールにおける処理工程が終了する前の設定タイミングで、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する
    請求項１または２に記載の基板処理装置。
  6. 前記第１のモジュールは研磨モジュールであり、
    前記処理工程が終了する前の設定タイミングは、主研磨工程が終了するタイミングである
    請求項５に記載の基板処理装置。
  7. 前記第１の基板検知センサによって基板が検知され且つ前記温度検出器で検出された温度が目標設定温度未満の場合において、前記第２の基板検知センサによって基板が検知されている場合、報知するよう制御する
    請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記制御器は、前記温度検出器で検知された温度に応じて、前記吐き出しの実施タイミング及び継続時間を決定し、当該吐き出しの実施タイミング及び継続時間で、前記ノズルから前記対象処理液を吐き出すように制御する
    請求項１または２に記載の基板処理装置。
  9. 前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度毎に、前記処理液が当該温度から目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間が記憶されている記憶装置を更に備え、
    前記制御器は、前記基板検知センサによって前記第１のモジュールに基板が位置すると検出された場合において前記温度検出器によって検出された温度に対応するディスペンス継続時間を前記記憶装置から取得し、前記第２のモジュールでの基板処理開始予想時刻より当該ディスペンス継続時間以上前の時刻から、当該ディスペンス継続時間以上、前記ノズルから対象処理液を吐き出すように制御する、
    請求項８に記載の基板処理装置。
  10. 前記記憶装置には、処理液の種類及び前記ノズル内の処理液の温度もしくは当該ノズルの温度に対して、前記処理液が当該温度から当該目標設定温度に到達するまでに要するディスペンス継続時間に加えて目標設定温度が更に関連付けられて記憶されており、
    前記制御器は、前記第１のモジュールに基板が設けられている場合において前記温度検出器によって検出された温度及び前記第２のモジュールにおける処理液の種類に対応するディスペンス継続時間を前記ディスペンス継続時間として記憶装置を取得する
    請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 前記ノズルに処理液を供給する供給配管と、
    前記供給配管に設けられているバルブと、
    を更に備え、
    前記ノズルから前記処理液を吐き出すように制御することは、前記バルブを開くように制御することである
    請求項１から１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 基板処理工程で用いられる第１のモジュールと、前記第１のモジュールの後の基板処理工程で用いられる第２のモジュールと、前記第２のモジュールに設けられ且つ対象処理液を供給するためのノズルと、前記ノズルの内部の処理液の温度もしくは前記ノズルの温度を検出する温度検出器と、基板の位置を検知するための基板検知センサと、を備える基板処理装置における制御方法であって、
    制御器は、前記温度検出器で検知された処理液の温度と前記基板の位置に応じて、前記第２のモジュールに基板が搬送される前の前記ノズルからの前記対象処理液の吐き出しを制御する手順を有する制御方法。
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