JP4515269B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、処理槽に貯留された純水や薬液（以下、「処理液」と総称する）に半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を浸漬して所定の処理を行う基板処理装置に関するもので、特に、処理槽に貯留される処理液の交換手順の改良に関する。

従来より、処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬して所定の処理を施す基板処理装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特許３５３０４２６号

ここで、特許文献１の基板処理装置の基板処理槽に貯留される処理液を交換するとともに、交換された処理液の温度を基板処理に適した温度に維持する液交換処理は以下の手順で実行される。

すなわち、液交換処理では、（１）基板処理槽、および（２）オーバーフロー液回収部の処理液を、この順番で装置外部に排出する。次に、（３）基板処理槽およびオーバーフロー液回収部からの処理液の排出処理が完了した後に、基板処理槽に新たな処理液を供給し、（４）基板処理槽に供給された処理液が溢れ出してオーバーフロー液回収部に回収された後に、オーバーフロー液回収部から基板処理槽に処理液を再度供給する循環処理を開始する。（５）続いて、循環処理が開始した後において、温調部の動作を開始して処理液を温調する。そして、基板処理槽に所定量の処理液が所定温度に維持された時点で液交換処理が完了し、基板に対してこの交換された処理液による基板処理が可能となる。このように、特許文献１の液交換処理では、上述の（１）〜（５）をシーケンシャルに実行する必要がある。

しかしながら、基板処理のスループットをさらに向上させるためには、この液交換処理に要する時間も問題となる。

そこで、本発明では、処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬することにより行われる基板処理のスループットをさらに向上させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に対して処理を行う基板処理装置であって、処理液を貯留する処理槽と、前記処理槽に処理液を供給する第１供給部と、前記処理槽の外側に設けられ、前記処理槽から溢れた処理液を回収する外槽と、前記処理槽に貯留された処理液を排出する第１排出管と、前記第１排出管に設けられる第１バルブと、前記外槽に貯留された処理液を排出する第２排出管と、前記第２排出管に設けられる第２バルブと、前記第１排出管および前記第２排出管のそれぞれと接続されており、前記第１排出管および前記第２排出管を介して排出された処理液を排出する共通排出管と、前記第１排出管および前記第２排出管を介して排出された処理液を前記処理槽へ供給する第２供給部と、前記共通排出管と前記第２供給部と接続される供給管と、前記供給管に設けられる第３バルブと、前記供給管に設けられ、前記供給管を流通する処理液を温調する温調部と、前記共通排出管において前記供給管が接続されている位置より下流側の位置に設けられる第４バルブと、前記第１供給部からの処理液の供給と、前記第１バルブ、前記第２バルブ、前記第３バルブ、および前記第４バルブの開閉動作とを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記第１バルブ、前記第３バルブ、および前記第４バルブを開にさせ、前記第２バルブを閉にさせて前記処理槽に貯留された第１処理液を前記第１排出管および前記共通排出管を介して排出させるとともに、前記供給管に残留する第１処理液を前記供給管および前記共通排出管を介して排出させ、前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第２バルブを開にさせ、前記第１バルブ及び前記第３バルブを閉にさせて前記外槽に貯留された第１処理液を前記第２排出管および前記共通排出管を介して排出させ、前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第１バルブおよび前記第３バルブを開にさせ、前記第２バルブ及び前記第４バルブを閉にさせて前記処理槽に貯留された第２処理液を前記第１排出管、前記共通排出管、および前記供給管を介して前記第２供給部から前記処理槽へ循環させる第１循環処理を行わせ、前記外槽に回収される第２処理液の回収量に基づいて、前記第１循環処理を停止させ、前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第２バルブおよび前記第３バルブを開にさせ、前記第１バルブ及び前記第４バルブを閉にさせて前記外槽に回収された第２処理液を前記第２排出管、前記共通排出管、および前記供給管を介して前記第２供給部から前記処理槽へ循環させる第２循環処理を行わせることを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記制御部は、前記処理槽内に貯留された前記第２の処理液の貯留量に基づいて、前記第１の循環処理および前記温調部の動作のそれぞれを開始することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記制御部は、前記第１の循環処理が開始された後に、前記温調部の動作を開始することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記外槽における第２処理液の回収量を検出する回収量検出センサ、をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理槽における第２処理液の貯留量を検出する貯留量検出センサ、をさらに備えることを特徴とする。

請求項１から請求項５に記載の発明によれば、第１処理液の排出処理と処理槽への第２処理液の供給処理を並行して行い、かつ第２処理液が処理槽から外槽へ溢れ出る前段開において、処理槽から排出された第２処理液を温調した後第２供給部から処理槽へ循環させる第１循環処理を行うので、第１処理液から温調された第２処理液への液交換時間を短縮でき、その結果、基板処理のスループットをさらに向上できる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、第２処理液の貯留量に基づいて、適切なタイミングで第１循環処理および温調部の動作を開始できる。

特に、請求項３に記載の発明によれば、第２処理液が温調部を流通する段階において温調部の動作を開始できる。そのため、第２処理液を確実に温調できる。

特に、請求項４に記載の発明によれば、回収量検出センサによって測定された第２の処理液の回収量に基づいて、第１循環処理から第２循環処理に切り替えることができる。

特に、請求項５に記載の発明によれば、貯留量検出センサによって測定された貯留量に基づいて、第１循環処理および温調部の動作を開始できる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜１．基板処理装置の構成＞
図１は、本発明の実施の形態における基板処理装置１の構成の一例を示す図である。基板処理装置１は、複数の基板に対して一度に基板処理を行う、いわゆる「バッチ式」の装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、主として、処理槽１０と、外槽２０と、処理槽１０および外槽２０のそれぞれから排出された処理液を再度処理槽１０に供給させるために使用される配管５１ａ、５１ｂ、５２、６１、６２と、対応する配管に設けられており配管５１ａ、５１ｂ、５２、６１、６２を流れる処理液の流路を設定するバルブ４２、４７、５６ａ、５６ｂ、５７、６６と、を備える。

処理槽１０は、処理液を貯留する貯留槽である。処理槽１０は、その内側に貯留された処理液１５に複数枚の基板Ｗを浸漬することにより、複数の基板Ｗに対して一度に基板処理を実行できる。また、処理槽１０の底部近傍には２本の処理液ノズル（第２供給部）１７が配置されており、一度処理槽１０および外槽２０のそれぞれから排出された処理液は処理液ノズル１７から処理槽１０へ再度供給される。

処理槽１０内は、処理槽１０に貯留された処理液１５の液面の高さを検出するレベルセンサ（貯留量検出センサ）１３が配設されている。ここで、処理槽１０の内側形状は既知であるため、処理液の液面の高さから貯留量が求められる。すなわち、処理槽１０に貯留される処理液の貯留量と処理液の液面の高さとは１対１に対応する。したがって、本実施の形態では、レベルセンサ１３の検出結果である処理液の液面高さ、または、レベルセンサ１３の検出結果から求められる貯留量に基づいて所定の処理が実行される。

例えば、後述する図６に示すように、処理槽１０に貯留された処理液の液面の高さＺがＺ１となる場合には、処理槽１０から排出された処理液を再度、処理槽１０に供給される循環処理を、また、液面の高さＺがＺ２となる場合には、温調部６３による温調処理を、それぞれ実行してもよい。

処理槽１０の上方には、供給ノズル（第１供給部）４０、４５が、それぞれ配設される。図１に示すように、供給ノズル４０は、バルブ４２、流量計４３、および配管４４を介して硫酸供給源４１と連通接続される。また、供給ノズル４５は、バルブ４７、流量計４８、および配管４９を介して純水供給源４６と連通接続される。したがって、バルブ４２、４７の開閉状態を制御することにより、供給ノズル４０、４５は、処理槽１０の上方から処理槽１０に向けて硫酸および純水を供給する。

流量計４３、４８は、図１に示すように、それぞれ配管４４、４９上に配設される。これら流量計４３、４８は、硫酸供給源４１から供給される硫酸、および純水供給源４６から供給される純水の単位時間当りの流量を測定する。そのため、この流量計４３、４８の検出値に基づいて処理槽１０に供給された硫酸および純水の供給量を求めることができる。

昇降機構３０は、処理槽１０に貯留された処理液に基板Ｗを浸漬させる機構であり、図１に示すように、主として、リフター３１と、保持棒３２とを備える。リフター３１は、駆動機構（図示省略）によってＺ軸方向に昇降可能に設けられている。また、リフター３１には、Ｙ軸方向に沿って伸びる３本の保持棒３２が取り付けられている。ここで、３本の保持棒３２のそれぞれには複数の保持溝が設けられており、基板Ｗはその外縁部が対応する保持溝にはまり込むことによって起立姿勢にて保持される。

したがって、３本の保持棒３２によって保持された複数の基板Ｗは、リフター３１によって昇降させられることにより、処理液１５に浸漬させられる位置と、搬送ロボット（図示省略）との受渡し位置との間で昇降可能である。

処理槽１０の上部には、図１に示すように、処理槽１０の外側には、処理槽１０の上部を取り囲むように外槽２０が配設される。これにより、処理槽１０に供給されてから溢れ出した処理液は、外槽２０によって回収される。

外槽２０の内側には、外槽２０に回収された処理液２５の液面の高さを検出するレベルセンサ（回収量検出センサ）２３が配設されている。ここで、外槽２０の内側形状は既知であるため、処理液の回収量と処理液の液面の高さとは１対１に対応する。したがって、本実施の形態では、レベルセンサ２３の検出結果である処理液の液面高さ、または、レベルセンサ２３の検出結果から求められる回収量に基づいて所定の処理が実行される。

例えば、後述する図７に示すように、外槽２０に回収された処理液の液面の高さＺがＺ３となる場合には、外槽２０から排出される処理液を処理槽１０に供給される循環処理を、また、液面の高さＺがＺ２となる場合には、バルブ４２を閉鎖して処理槽１０への硫酸の供給を停止する処理を、それぞれ実行してもよい。

ここで、本実施の形態の基板処理装置１において基板処理に使用された処理液が排液として廃棄される場合、この使用済みの処理液は、基板処理装置１の外部に設けられており、半導体工場内の共通設備として使用されるの排液ドレイン５９に排出される。

すなわち、図１に示すように、外槽２０の内側領域は、分岐排液管（第２排出管）５１ａと連通しており、分岐排出管５１ａには開閉可能なバルブ（第２バルブ）５６ａが設けられている。また、処理槽１０の内側領域は分岐排出管５１（第１排出管）ｂと連通しており、分岐排出管５１ｂには開閉可能なバルブ（第１バルブ）５６ｂが設けられている。また、分岐排出管５１ａ、５１ｂは、連通位置８２にて共通排出管５２と連通されている。さらに、共通排出管５２の端部のうち、連通位置８２と逆側の端部は、ポンプ５３、バルブ（第４バルブ）５７を介して排液ドレイン５９と連通接続されている。すなわち、共通排出管５２において、バルブ５７は、供給管６１が接続される連通位置８１より下流側（排液ドレイン５９側）の位置に設けられる。

したがって、ポンプ５３が駆動させられとともに、バルブ５６ａ、５７が開放され、かつ、バルブ５６ｂおよび後述するバルブ６６が閉鎖されることにより、外槽２０に回収された処理液２５は、分岐排出管５１ａおよび共通排出管５２を介して、排液ドレイン５９に排出される。一方、ポンプ５３が駆動させられとともに、バルブ５６ｂ、５７が開放され、かつ、バルブ５６ａ、６６が閉鎖されることにより、処理槽１０に貯留された処理液１５は、分岐排出管５１ｂおよび共通排出管５２を介して、排液ドレイン５９に排出される。

また、本実施の形態の基板処理装置１では、処理槽１０に貯留された処理液１５、および外槽２０に回収された処理液２５のそれぞれを処理槽１０に再供給される構成が採用されている。

具体的には、図１に示すように、２本の分岐供給管６２の一端は、それぞれ対応する処理液ノズル（第２供給部）１７と連通する。一方、分岐供給管６２の他端のそれぞれは、供給管６１の一端と連通する。また、供給管６１には開閉可能なバルブ（第３バルブ）６６が設けられており、供給管６１の他端はフィルタ６４、温調部６３、およびバルブ６６を介して共通排出管５２と連通する。ここで、供給管６１は、位置８２よりも排液ドレイン５９側であって、ポンプ５３とバルブ５７との間の連通位置８１にて共通排出管５２と連通する。

したがって、ポンプ５３が駆動させられとともに、バルブ５６ｂ、６６が開放され、かつ、バルブ５６ａ、５７が閉鎖されることにより、処理槽１０に貯留された処理液１５は処理槽１０に再度供給される。また、ポンプ５３が駆動させられとともに、バルブ５６ａ、６６が開放され、かつ、バルブ５６ｂ、５７が閉鎖されることにより、外槽２０に回収された処理液２５は処理槽１０に供給される。

このように、本実施の形態の基板処理装置１では、２つの処理液循環処理、すなわち、（１）処理槽１０から排出された処理液を処理槽１０に再度供給する処理と、（２）外槽２０から排出された処理液を処理槽１０に供給する処理と、が実行できる。

フィルタ６４は、図１に示すように、供給管６１に設けられており、供給管６１を流通する処理液に含まれるパーティクル等を除去する。これにより、処理槽１０にて基板の処理を行いつつ処理液を循環させる場合においても、処理液ノズル１７から処理槽１０内に向けてパーティクルの含まれない処理液が供給される。

温調部６３は、図１に示すように、供給管６１においてフィルタ６４とバルブ６６との間に設けられており、供給管６１を流通する処理液を加熱する。これにより、温調部６３は、供給管６１を流通する処理液を昇温させて温調できる。

制御部９０は、図１に示すように、プログラムや変数等を格納するメモリ９１と、メモリ９１に格納されたプログラムに従った制御を実行するＣＰＵ９２とを備える。したがって、ＣＰＵ９２は、メモリ９１に格納されたプログラムに従って、バルブ４２、４７、５６ａ、５６ｂ、５７、６６の開閉制御や、ポンプ５３、および温調部６３の駆動制御等を所定のタイミングで実行する。

＜２．液交換処理の手順＞
図２は、本実施の形態における処理液の液交換処理を説明するためのタイミングチャートである。また、図３ないし図７は、液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。ここでは、図２ないし図７を参照しつつ、本実施の形態の液交換処理の手順について説明する。

なお、説明の都合上、図２の時刻ｔ１より前の時点において、基板Ｗは、昇降機構３０によってＺ軸正方向に昇降させられるとともに、図示省略の搬送ロボットに受け渡されているものとする。また、図３ないし図７において、太線で表される配管は、液交換処理の各段階における処理液の流路を示すものである。

さらに、以下では、時刻ｔ１より前の時点において処理槽１０に貯留される純水（Ｈ2Ｏ）を硫酸（Ｈ2ＳＯ4）に交換する処理について説明するが、液交換処理はこれに限定されるものでなく、交換前および交換後の処理液は、それぞれ純水および硫酸以外であってもよい。

時刻ｔ１において、ポンプ５３の動作が開始させられるとともに、バルブ５６ｂ、５７が開放され、バルブ５６ａ、６６が閉鎖される。これにより、処理槽１０に貯留された純水１５（第１処理液）は、ポンプ５３の駆動によって分岐排出管５１ｂ、共通排出管５２を介して排液ドレイン５９に排出される（図３の太線参照）。

そして、処理槽１０、分岐排出管５１ｂ、および共通排出管５２に残存する純水は、少なくとも時刻ｔ１から時間Ｔ１が経過する時刻ｔ２までに、連通位置８１より排液ドレイン５９側に排出される。なお、時間Ｔ１は、処理槽１０に貯留される純水の量、分岐排出管５１ｂの内径と長さ、およびポンプ５３の排出能力等に応じて定まる値であり、予め実験により求められている。

次に、時刻ｔ２において、バルブ５７の開放状態が維持されつつ、ポンプ５３の動作が停止させられ、バルブ５６ａ、５６ｂが閉鎖されるとともに、バルブ６６が開放される。これにより、２本の分岐供給管６２、および供給管６１に残留する純水は、純水の自重によって、少なくとも時刻ｔ２から時間Ｔ２が経過する時刻ｔ３までに排液ドレイン５９に排出される（図４の太線参照）。なお、時間Ｔ２は、分岐供給管６２、および供給管６１の内径および長さ等に応じて定まる値であり、予め実験により求められている。

続いて、時刻ｔ３において、バルブ５７の開放およびバルブ５６ｂの閉鎖状態が維持されつつ、ポンプ５３の動作が開始させられ、バルブ６６が閉鎖されるとともに、バルブ５６ａが開放される。これにより、外槽２０に回収された純水２５は、ポンプ５３の駆動によって分岐排出管５１ａ、および共通排出管５２を介して排液ドレイン５９に排出される（図５の太線参照）。

そして、外槽２０および分岐排出管５１ａに残存する純水は、少なくとも時刻ｔ３から時間Ｔ３が経過するまでに、連通位置８１より排液ドレイン５９側に排出される。なお、時間Ｔ３は、外槽２０に回収される純水の量、分岐排出管５１ａの内径と長さ、およびポンプ５３の排出能力等に応じて定まる値であり、予め実験により求められている。

また、時刻ｔ３において、外槽２０から純水が排出される処理とともに、処理槽１０に硫酸を供給する処理が実行される。すなわち、時刻ｔ３において、バルブ４２が開放されて、硫酸供給源４１の硫酸は、配管４４を介して供給ノズル４０から処理槽１０に供給される。これにより、処理槽１０には硫酸の貯留が開始される。

このように、時刻ｔ３において、外槽２０から純水が排出される処理と処理槽１０に硫酸が貯留される処理とが、並行して実行される。

続いて、レベルセンサ１３の検出値に基づき、処理槽１０に貯留された硫酸の液面の高さＺがＺ１（図６参照：実線の液面）になったと判断される時刻ｔ４において、ポンプ５３の作動状態が維持されつつ、バルブ５６ａ、５７が閉鎖され、バルブ５６ｂ、６６が開放される。

これにより、処理槽１０から排出された硫酸は、ポンプ５３の駆動により、分岐排出管５１ｂ、共通排出管５２、供給管６１、および２本の分岐供給管６２を介して、処理液ノズル１７から処理槽１０内部に再供給される（図６の太線参照）。すなわち、時刻ｔ４において、処理槽１０から再度処理槽１０に向けて硫酸を循環させる第１循環処理（以下、「内−内循環処理」とも呼ぶ）が開始される。

なお、内−内循環処理が開始された後もバルブ４２は開放されており、処理槽１０には硫酸が供給され続ける。また、内−内循環処理を開始するトリガとなる硫酸の液面高さＺ１は、予め実験等により求められている。

続いて、時刻ｔ４から時間Ｔ６だけ経過した時刻であってレベルセンサ１３の検出値に基づき、処理槽１０に貯留された硫酸の液面の高さＺがＺ２（図６参照：破線の液面）になったと判断される時刻ｔ５において、内−内循環処理が維持されつつ、温調部６３が作動状態となる。これにより、温調部６３による温調処理が開始され、供給管６１を流通する硫酸は温調される。

なお、温調処理が開始された後もバルブ４２は開放されており、処理槽１０には硫酸が供給され続ける。そして、処理槽１０から溢れ出した硫酸は、外槽２０によって回収される。

続いて、レベルセンサ２３の検出値に基づき、外槽２０に回収された硫酸の液面の高さＺがＺ３（図７参照：実線の液面）になったと判断される時刻ｔ５において、ポンプ５３および温調部６３の作動状態、および、バルブ６６、５７の開放・閉鎖状態が維持されつつ、バルブ５６ｂが閉鎖されてバルブ５６ａが開放される。

これにより、外槽２０から排出された硫酸は、ポンプ５３の駆動エネルギーによって分岐排出管５１ａ、共通排出管５２、供給管６１、および２本の分岐供給管６２を介して処理液ノズル１７から処理槽１０内部に供給される（図７の太線参照）。すなわち、時刻ｔ６において、内−内循環処理は停止させられて、外槽２０から処理槽１０に向けて硫酸を循環させる第２循環処理（以下、「外−内循環処理」とも呼ぶ）が開始される。

なお、外−内循環処理が開始された後もバルブ４２は開放されており、処理槽１０には硫酸が供給され続ける。また、外−内循環処理を開始するトリガとなる硫酸の液面高さＺ３は、予め実験等により求められている。

続いて、レベルセンサ２３の検出値に基づき、外槽２０に回収された硫酸の液面の高さＺがＺ４（図７参照：破線の液面）になったと判断される時刻ｔ７において、外−内循環処理が維持されつつ、バルブ４２が閉鎖される。これにより、供給ノズル４０から処理槽１０への硫酸の供給が停止させられる。そして、外−内循環処理が実行されつつ温調部６３が動作しつづけられ、硫酸の温度が基板処理可能な温度まで昇温させられる時刻ｔ８において、液交換処理が完了する。

なお、液交換処理後において基板処理が施される場合、時刻ｔ８以降においても外−内循環処理が継続して実行されるとともに、温調部６３により硫酸が温調されるため、硫酸は所定の温度に維持される。また、処理槽１０に貯留される処理液が硫酸以外の場合、その処理液による基板処理が適切に施すことができる所定の温度に維持される。

＜３．本実施の形態の液処理交換手順と従来の液交換処理手順との比較＞
図８は、従来の液交換処理を説明するためのタイミングチャートである。ここでは、本実施の形態と液交換処理と従来の液交換処理とを比較する。

なお、以下では、本実施の形態の基板処理装置１によって従来の液交換処理を実行した場合の手順を説明する。また、図８の時刻ｔ１より前の時点において処理槽１０には、本実施の形態の液交換処理と同様に、純水が貯留されており、純水を硫酸に交換する場合の処理について説明する。さらに、図８において、図２と同一の時刻および時間を表すものには同一の符号を付している。

従来の液交換処理では、まず、時刻ｔ１から時間Ｔ１は経過する時刻ｔ２まで、本実施の形態と同様に、処理槽１０に貯留された純水１５が排液ドレイン５９に排出される。次に、時刻ｔ２から時間Ｔ３が経過する時刻ｔ３’まで、外槽２０に回収された純水２５が排液ドレイン５９に排出される。続いて、時刻ｔ３’から時間Ｔ２が経過する時刻ｔ４まで、２本の分岐供給管６２、および供給管６１に残留する純水が排液ドレイン５９に排出される。

続いて、処理槽１０、外槽２０、２本の分岐供給管６２、および供給管６１から純水を排出する処理が完了した時刻ｔ４において、処理槽１０に硫酸を供給する処理が実行される。続いて、時刻ｔ４から時間Ｔ７’が経過した時刻であって、レベルセンサ２３の検出値に基づき、外槽２０に回収された硫酸の液面の高さＺがＺ３（図７参照：実線の液面）になったと判断される時刻ｔ５’において、外−内循環処理が開始される。続いて、時刻ｔ５’から時間Ｔ６’が経過した時刻であって、レベルセンサ２３の検出値に基づき、外槽２０に回収された硫酸の液面の高さＺがＺ４（図７参照：破線の液面）になったと判断される時刻ｔ６’において、供給ノズル４０から処理槽１０への硫酸の供給が停止させられる。そして、外−内循環処理が実行されつつ温調部６３が動作しつづけられ、硫酸の温度が基板処理可能な温度まで昇温させられる時刻ｔ８’において、液交換処理が完了する。

ここで、本実施の形態および従来の液交換処理において硫酸供給源４１から供給される硫酸の供給量が同一であって単位時間あたりの硫酸供給量が同一の場合、硫酸（処理液）投入時間Ｔ４と、硫酸（処理液）温調時間Ｔ５とは、それぞれの液交換処理において同一時間となる。そこで、本実施の形態および従来の液交換処理において、処理槽１０から処理液を排出するドレイン時間Ｔ１、配管６１、６２から処理液を排出するドレイン時間Ｔ２、および外槽２０から処理液を排出するドレイン時間Ｔ３が、それぞれ同一であるとすると、従来の液交換処理時間Ｔ０’から本実施の形態の液交換処理時間Ｔ０を引いた時間ΔＴは、数１によって求められる。

ΔＴ＝ Ｔ０’−Ｔ０
＝ ｛Ｔ１＋Ｔ２＋Ｔ３＋（Ｔ７’＋Ｔ６’）＋Ｔ５｝
−｛Ｔ１＋Ｔ２ ＋（Ｔ３ ＋Ｔ６ ）＋Ｔ５｝
＝ Ｔ３＋（Ｔ７’−Ｔ３）＋（Ｔ６’−Ｔ６） ・・・ 数１
ここで、本実施の形態の内−内循環処理および温調処理は、処理液が処理槽１０から外槽２０に溢れ出す前の段階で開始されるため、Ｔ７’＞Ｔ３、Ｔ６’＞Ｔ６となる。すなわち、本実施の形態の液交換処理では、処理液の循環処理を開始するタイミング、および温調処理を開始するタイミングを、従来の液交換処理と比較して早くすることができる。また、上述のように、硫酸（処理液）投入時間Ｔ４と、硫酸（処理液）温調時間Ｔ５とは、それぞれの液交換処理において同一時間となる。したがって、ΔＴ＞０となるため、本実施の形態の液交換処理は従来のものと比較して処理時間を短縮できる。

＜４．本発明の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、本実施の形態の基板処理装置１は、処理槽１０に貯留される処理液を交換する際において、外槽２０に回収された処理液（例えば、純水）を排出する処理と、新たな処理液（例えば、硫酸）を処理槽１０に供給する処理とを並行して実行できる。また、新た処理液が処理槽１０から外槽２０に溢れ出す前の段階において循環処理（内−内循環処理）が実行されて、温調部６３による温調処理を実行できる。

すなわち、本実施の形態の液交換処理では、処理液の循環処理を開始するタイミング、および温調処理を開始するタイミングを、従来の液交換処理と比較して早くすることができる。そのため、新たな処理液を処理槽１０に供給し、かつ、所定の温度に温調する液交換処理時間を短縮できる。

＜５．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明は上記の例に限定されるものではない。

（１）本実施の形態において、分岐排出管５１ａ、５１ｂ、および共通排出管５２は同一の連通位置８２で連通接続されているものとして説明したが、これに限定されるものでなく、分岐排出管５１ａ、５１ｂは、それぞれ異なる位置で共通排出管５２と連通してもよい。

（２）また、本実施の形態では、レベルセンサ１３として、単一のセンサによって複数の貯留量を検出できるものを使用しているが、これに限定されるものでない。例えば、処理液の液面が所定の高さ以上となった場合に「ＯＮ」状態となるセンサを処理槽１０の内側に２つ配置する。そして、一方のセンサの検出値が「ＯＦＦ」状態から「ＯＮ」状態に遷移する時刻ｔ４（図２参照）において内−内循環処理を開始し、続いて、他方のセンサの検出値が「ＯＦＦ」状態から「ＯＮ」状態に遷移する時刻ｔ５において温調部６３の動作を開始して循環する処理液を温調してもよい。

また、同様に、レベルセンサ２３に代えて、処理液の液面が所定の高さ以上となった場合に「ＯＮ」状態となるセンサを外槽２０の内側に２つ配置し、これらに基づいて、外−内循環処理の開始タイミング、および、バルブ４２の閉鎖タイミングを決定してもよい。

本発明の実施の形態における基板処理装置の構成の一例を示す図である。 本発明の実施の形態における処理液の液交換処理を説明するためのタイミングチャートである。 本発明の実施の形態の液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。 本発明の実施の形態の液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。 本発明の実施の形態の液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。 本発明の実施の形態の液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。 本発明の実施の形態の液交換処理における処理液の流路を説明するための図である。 従来の液交換処理を説明するためのタイミングチャートである。

符号の説明

１ 基板処理装置
１０ 処理槽
１３、２３ レベルセンサ
１７ 処理液ノズル
２０ 外槽
４０、４５ 供給ノズル
４１ 硫酸供給源
４２、４７、５６ａ、５６ｂ、５７、６６ バルブ
４３、４８ 流量計
４４、４９ 配管
４６ 純水供給源
５１ａ、５１ｂ 分岐排出管
５２ 共通排出管
５３ ポンプ
５９ 排液ドレイン
６１ 供給管
６２ 分岐供給管
６３ 温調部
９０ 制御部
Ｗ 基板

Claims (5)

1. 基板に対して処理を行う基板処理装置であって、
   処理液を貯留する処理槽と、
   前記処理槽に処理液を供給する第１供給部と、
   前記処理槽の外側に設けられ、前記処理槽から溢れた処理液を回収する外槽と、
   前記処理槽に貯留された処理液を排出する第１排出管と、
   前記第１排出管に設けられる第１バルブと、
   前記外槽に貯留された処理液を排出する第２排出管と、
   前記第２排出管に設けられる第２バルブと、
   前記第１排出管および前記第２排出管のそれぞれと接続されており、前記第１排出管および前記第２排出管を介して排出された処理液を排出する共通排出管と、
   前記第１排出管および前記第２排出管を介して排出された処理液を前記処理槽へ供給する第２供給部と、
   前記共通排出管と前記第２供給部と接続される供給管と、
   前記供給管に設けられる第３バルブと、
   前記供給管に設けられ、前記供給管を流通する処理液を温調する温調部と、
   前記共通排出管において前記供給管が接続されている位置より下流側の位置に設けられる第４バルブと、
   前記第１供給部からの処理液の供給と、前記第１バルブ、前記第２バルブ、前記第３バルブ、および前記第４バルブの開閉動作とを制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１バルブ、前記第３バルブ、および前記第４バルブを開にさせ、前記第２バルブを閉にさせて前記処理槽に貯留された第１処理液を前記第１排出管および前記共通排出管を介して排出させるとともに、前記供給管に残留する第１処理液を前記供給管および前記共通排出管を介して排出させ、
   前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第２バルブを開にさせ、前記第１バルブ及び前記第３バルブを閉にさせて前記外槽に貯留された第１処理液を前記第２排出管および前記共通排出管を介して排出させ、
   前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第１バルブおよび前記第３バルブを開にさせ、前記第２バルブ及び前記第４バルブを閉にさせて前記処理槽に貯留された第２処理液を前記第１排出管、前記共通排出管、および前記供給管を介して前記第２供給部から前記処理槽へ循環させる第１循環処理を行わせ、
   前記外槽に回収される第２処理液の回収量に基づいて、前記第１循環処理を停止させ、前記第１供給部から前記処理槽へ第２処理液を供給させつつ、前記第２バルブおよび前記第３バルブを開にさせ、前記第１バルブ及び前記第４バルブを閉にさせて前記外槽に回収された第２処理液を前記第２排出管、前記共通排出管、および前記供給管を介して前記第２供給部から前記処理槽へ循環させる第２循環処理を行わせることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記制御部は、前記処理槽内に貯留された第２処理液の貯留量に基づいて、前記第１の循環処理および前記温調部の動作のそれぞれを開始することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記制御部は、前記第１の循環処理が開始された後に、前記温調部の動作を開始することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記外槽における第２処理液の回収量を検出する回収量検出センサ、
   をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記処理槽における第２処理液の貯留量を検出する貯留量検出センサ、
   をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。

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