JP4982453B2

JP4982453B2 - 処理液供給機構および液処理装置ならびに処理液供給方法

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Inventors: 規宏伊藤
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Description

本発明は、所定の処理液を被処理基板等に供給する処理液供給機構およびそのような処理液供給機構を備えた液処理装置ならびに処理液供給方法に関する。

半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板である半導体ウエハやガラス基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理が行われる。このような洗浄処理を行う装置としては、基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態でウエハの表面および／または裏面に洗浄液を供給して洗浄する枚葉式の洗浄装置が知られている（例えば特許文献１）。

このような洗浄装置においては、洗浄のための薬液やリンス液である純水のような処理液を処理液供給配管から処理液吐出ノズルを経て回転されている被処理基板に処理液が吐出され、洗浄処理がなされる。このような洗浄処理においては、処理液吐出ノズルから吐出される処理液の流量を精度良く監視することが重要であるため、処理液供給配管の途中に流量計を設け、流量計により流量を検出している。また、処理終了後、ノズル先端から残液がウエハに吐出されることを防止するために、処理液供給配管の上流部分に抜液配管が分岐して設けられており、開閉バルブの動作により処理液供給配管を処理液供給源側から抜液配管側に切り替え、アスピレータあるいは処理液の自重により処理液ノズルおよび処理液供給配管の残液を抜液配管に流すことで抜液し、抜液された処理液は排液ラインを経て回収または廃棄される。

従来は、このような抜液配管は処理液供給配管の上流側に存在する開閉バルブの近傍部分から分岐するようになっており、流量計を設ける場合には、通常この分岐部分よりも下流側に設けられることとなる。このため、処理液供給配管の残液を抜液配管に流した際には、流量計内部には処理液が存在しない状態となる。この状態で、次の処理の際に処理液が供給されると、処理液供給配管に設けられている流量計には混層流が流れることになり、安定した流量検出ができないおそれがある。また、処理液として用いられる薬液には過酸化水素水のような発泡性の物質を含むものがあり、このような発泡性の薬液を処理液供給配管から液を抜いた際には、処理液中の泡が流量計の検出部に付着し、この状態で次の処理のための処理液を供給しても泡が除去されず、正確な流量を検出することができないおそれがある。特に、この種の流量計として多用されているカルマン式渦流量計の場合には、流路に発生させた渦を圧電素子からなる検出部に衝突させ、その周期を把握して流量を検出する原理であるため、検出部に泡が付着すると正確な流量を検出することが極めて困難となる。
特開２００６−２７８６５４号公報

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであって、流量計により安定して正確な流量検出が可能な処理液供給機構およびそれを用いた液処理装置ならびに処理液供給方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の観点では、所定の処理を施す処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルに液体を供給する処理液供給配管と、前記処理液供給配管に設けられた流量計と、前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管から液を抜く抜液機構と、前記処理液を供給する供給モードと前記処理液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構とを具備し、前記抜液機構は、前記流量計に液体が残存するように、前記流量計よりも下流側部分の処理液を抜くことを特徴とする処理液供給機構を提供する。

上記第１の観点において、前記抜液機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の下流に位置する分岐部から分岐し、前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管の前記分岐部より下流側部分の処理液を抜液する抜液配管を有する構成とすることができる。この場合に、前記処理液供給配管の前記流量計の下流側でかつ前記分岐部の上流側に設けられたオリフィスをさらに具備することが好ましい。また、前記切替機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の上流側に設けられた第１の開閉バルブと、前記抜液配管に設けられた第２の開閉バルブとを有する構成とすることができる。

また、上記第１の観点において、前記抜液機構は、前記処理液供給配管の前記流量計よりも上流側の部分から抜液する抜液配管と、前記処理液が前記流量計よりも下流側にあるときに抜液を停止するように制御する制御機構とを有する構成とすることができる。この場合に、前記制御機構は、予め把握された所定時間経過後に抜液を停止するように制御することができる。また、前記切替機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の上流側に設けられた第１の開閉バルブと、前記抜液配管を開閉する第２の開閉バルブとを有する構成とすることができる。

上記第１の観点に係る発明は、前記流量計がカルマン式渦流量計の場合に特に有効である。

本発明の第２の観点では、被処理基板を回転可能に保持する保持機構と、前記保持機構に保持された被処理基板に処理液を供給する上記第１の観点のいずれかの構成を有する処理液供給機構とを具備することを特徴とする液処理装置を提供する。

上記第２の観点において、前記処理液供給機構は、被処理基板の表面に処理液を供給する表面供給部、および被処理体の裏面に処理液を供給する裏面供給部のいずれか一方、または両方を有する構成とすることができる。また、前記処理液供給機構は、被処理基板を洗浄するための薬液、および薬液をリンスするためのリンス液を供給する構成とすることができる。

本発明の第３の観点では、所定の処理を施す処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、前記処理液吐出ノズルに液体を供給する処理液供給配管と、前記処理液供給配管に設けられた流量計と、前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管から液を抜く抜液機構と、前記処理液を供給する供給モードと前記処理液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構とを具備する処理液供給機構を用いた処理液供給方法であって、前記切替機構により前記供給モードとして前記処理液吐出ノズルから前記処理液を吐出させる工程と、前記処理液の吐出が終了した後、前記切替機構により前記抜液モードとして、前記抜液機構により、前記流量計に液体が残存するように、前記流量計よりも下流側部分の処理液を抜く工程とを有することを特徴とする処理液供給方法を提供する。

本発明によれば、処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管から処理液を抜く抜液機構を、前記流量計に液体が残存するように、前記流量計よりも下流側部分の処理液を抜く構成としたので、処理が終了して抜液する際に、流量計内に処理液が存在しない状態をなくすことができる。したがって、流量計により安定して正確な流量検出が可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る処理液供給機構を備えた洗浄装置を示す概略構成図である。
この洗浄装置１はチャンバ（図示せず）を有し、その中には、スピンチャック２が設けられている。スピンチャック２は、回転プレート１１と、回転プレート１１の中央部に接続され回転プレート１１の下方に延びる回転筒体１２とを有し、ウエハＷを支持する支持ピン１４ａとウエハＷを保持する保持ピン１４ｂが回転プレート１１の周縁部に取り付けられている。搬送アーム（図示せず）とスピンチャック２との間のウエハＷの受け渡しは、この支持ピン１４ａを利用して行われる。支持ピン１４ａは、ウエハＷを確実に支持する観点から、少なくとも３箇所に設けることが好ましい。そして、図示しない回転機構、例えばベルト機構により回転筒体１２および回転プレート１１を回転させて、保持ピン１４ｂに保持されたウエハＷを回転させることができるようになっている。

スピンチャック２にウエハＷが保持された際に、ウエハＷの裏面側に対向するようにかつ図示しない昇降機構により上下動可能に液膜形成用のアンダープレート３が配置されている。アンダープレート３は回転プレート１１の中央部および回転筒体１２内を貫挿して設けられた裏面洗浄用ノズル４に接続されている。裏面洗浄用ノズル４の中心およびアンダープレート３の中心を貫通するように、処理液として、洗浄液である薬液やリンス液である純水をウエハＷの裏面に向けて吐出するノズル孔４ａが形成されている。

スピンチャック２の上方には、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に処理液として、洗浄液である薬液やリンス液である純水を吐出する表面洗浄用ノズル５が設けられている。表面洗浄用ノズル５は、ノズルヘッド１５と、ノズルヘッド１５の下にそれぞれ設けられた薬液ノズル部１６および純水ノズル部１７とを有している。表面洗浄用ノズル５はノズルアーム１８の先端に取り付けられている。ノズルアーム１８およびノズルヘッド１５の内部には、薬液流路１９ａおよび純水流路１９ｂが形成されており、薬液ノズル部１６には薬液流路１９ａに接続されたノズル孔１６ａが形成され、純水ノズル部１７には純水流路１９ｂに接続されたノズル孔１７ａが形成されている。表面洗浄用ノズル５は、図示しない駆動機構によりノズルアーム１８を駆動することにより、ウエハＷ表面直上の吐出位置とウエハＷの外方の待機位置との間で移動可能となっている。

スピンチャック２を囲繞するように、ウエハＷに吐出された薬液や純水の周囲への飛散を防止するための円環状のカップ６が設けられている。カップ６は、上部にテーパー部６ａを有し、底部には排液部２０が設けられている。

上記ノズルアーム１８には、薬液流路１９ａに対応するように薬液配管２１が接続されており、また純水流路１９ｂに対応するように純水配管２２が接続されている。

薬液配管２１の他端側には薬液供給源３１が接続され、薬液配管２１には上流側（薬液供給源３１側）から流量調節バルブ３２、開閉バルブ３３、流量計３４、オリフィス３５が設けられている。そして、開閉バルブ３３を開成することにより、薬液供給源３１から薬液配管２１、薬液流路１９ａ、ノズル孔１６ａを通って所定の薬液、例えば希フッ酸（ＤＨＦ）やアンモニア過水（ＳＣ１）をウエハＷ表面に吐出する。

また、オリフィス３５の下流側の分岐部３６からは、抜液配管３７が分岐している。抜液配管３７には開閉バルブ３８が設けられており、開閉バルブ３８を開成することによって、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、ノズル孔１６ａ、薬液流路１９ａ、薬液配管２１の分岐部３６より下流側部分の残液を抜液するようになっている。抜液された薬液は回収ライン（図示せず）を経て回収される。

なお、薬液をウエハＷ表面に供給する際には、開閉バルブ３３が開成される一方、開閉バルブ３８は閉成され、薬液を抜液する際には、開閉バルブ３３が閉成される一方、開閉バルブ３８は開成される。すなわち、開閉バルブ３３および開閉バルブ３８がウエハ表面側における薬液を供給する供給モードと薬液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構として機能する。

純水配管２２の他端側にはリンス液としての純水（ＤＩＷ）を供給する純水供給源４１が接続され、純水配管２２には上流側（純水供給源４１側）から流量調節バルブ４２、開閉バルブ４３、流量計４４、オリフィス４５が設けられている。そして、開閉バルブ４３を開成することにより、純水供給源４１から純水配管２２、純水流路１９ｂノズル孔１７ａを通って純水をウエハＷ表面に吐出する。

また、オリフィス４５の下流側の分岐部４６からは、抜液配管４７が分岐している。抜液配管４７には開閉バルブ４８が設けられており、開閉バルブ４８を開成することによって、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、ノズル孔１７ａ、純水流路１９ｂ、純水配管２２の分岐部４６より下流側部分の残液を抜液するようになっている。抜液された薬液は排液ライン（図示せず）を経て廃棄される。

なお、純水をウエハＷ表面に供給する際には、開閉バルブ４３が開成される一方、開閉バルブ４８は閉成され、純水を抜液する際には、開閉バルブ４３が閉成される一方、開閉バルブ４８は開成される。すなわち、開閉バルブ４３および開閉バルブ４８が純水を供給する供給モードと純水を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構として機能する。

裏面洗浄用ノズル４の下端には、ノズル孔４ａに対応するように処理液供給配管５１が接続されている。処理液供給配管５１には薬液供給配管５２および純水供給配管５３が接続されている。薬液供給配管５２の処理液供給配管５１への接続部分と反対側の端部には薬液供給源５４が接続されている。純水供給配管５３の処理液供給配管５１への接続部分と反対側の端部には純水供給源５７が接続されている。薬液供給配管５２には上流側（薬液供給源５４側）から流量調節バルブ５５、開閉バルブ５６が設けられており、純水供給配管５３には上流側（純水供給源５７側）から流量調節バルブ５８、開閉バルブ５９が設けられている。また、処理液供給配管５１には、上流側から流量計６０、オリフィス６１が設けられている。そして、開閉バルブ５６を開成することにより、薬液供給源５４から薬液供給配管５２、処理液供給配管５１、ノズル孔４ａを通って所定の薬液、例えば希フッ酸（ＤＨＦ）やアンモニア過水（ＳＣ１）をウエハＷ裏面に吐出する。また、開閉バルブ５９を開成することにより、純水供給源５７から純水供給配管５３、処理液供給配管５１、ノズル孔４ａを通って純水をウエハＷ裏面に吐出する。

また、オリフィス６１の下流側の分岐部６２からは、抜液配管６３が分岐している。抜液配管６３には薬液用抜液配管６４および純水用抜液配管６５が接続されており、これらにはそれぞれ開閉バルブ６６および６７が設けられている。そして、薬液処理の後には、開閉バルブ６６を開成することによって、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、ノズル孔４ａ、処理液配管５１の分岐部６２より下流側部分の薬液の残液を、抜液配管６３および薬液用抜液配管６４を通って抜液するようになっている。抜液された薬液は、排液ライン（図示せず）を経て回収される。また、純水によるリンス処理の後には、開閉バルブ６７を開成することによって、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、ノズル孔４ａ、処理液供給配管５１の分岐部６２より下流側部分の純水の残液を、抜液配管６３および純水用配管６５を通って抜液するようになっている。抜液された純水は排液ライン（図示せず）を経て廃棄される。

なお、薬液をウエハＷ裏面に供給する際には、開閉バルブ５６が開成される一方、開閉バルブ５９，６６，６７は閉成され、薬液を抜液する際には、開閉バルブ５６が閉成される一方、開閉バルブ６６が開成される。また、純水をウエハ裏面に供給する際には、開閉バルブ５９が開成される一方、開閉バルブ５６，６６，６７は閉成され、純水を抜液する際には、開閉バルブ５９が閉成される一方、開閉バルブ６７が開成される。すなわち、開閉バルブ５６および開閉バルブ６６がウエハ裏面側における薬液を供給する供給モードと薬液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構として機能し、開閉バルブ５９および開閉バルブ６７がウエハ裏面側における純水の供給と抜液とを切り替える切替機構として機能する。

上記流量計３４，４４，６０は、薬液処理または純水によるリンス処理の際に、それぞれ薬液配管２１、純水配管２２、処理液配管５１の流量を計測しており、吐出される薬液および純水の流量が精度良く監視され、その検出された流量値に基づいてそれぞれ流量調節バルブ３２，４２，５５．５８により薬液または純水の流量が調節される。

これら流量計３４，４４，６０としては、図２に示すような構造のカルマン式渦流量計が用いられる。このカルマン式渦流量計は、液体の流路８１に支柱８２を立てその支柱８２によってその下流側に液体の渦８３が生成されるようにし、その渦を圧電素子からなる検出部８４に衝突させ、渦８３の発生する周期を計測部８５で算出することにより流量を求めるようになっている。

オリフィス３５，４５，６１は流量計３４，４４，６０がカルマン式渦流量計である場合に渦８３が発生する流路８１の液圧を高めて渦を発生しやすくするためのものである。粘度が高く渦が発生しにくい薬液を用いた場合に特に有効である。

洗浄装置１は制御部７０を備えている。この制御部７０は、図３のブロック図に示すように、コントローラ７１と、ユーザーインターフェース７２と、記憶部７３とを有している。コントローラ７１は、洗浄装置１の各構成部、例えば開閉バルブ３３，４３，３８，４８，５６，５９，６６，６７、流量調節バルブ３２，４２，５５，５８、モーターやシリンダのような駆動系等を制御する。また、流量調節バルブ３２，４２，５５，５８の制御情報として、流量計３４，４４，６０の情報を取り入れる。ユーザーインターフェース７２はコントローラ７１に接続され、オペレータが洗浄装置１を管理するためにコマンド等の入力操作を行うキーボードや、洗浄装置１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる。記憶部７３もコントローラ７１に接続され、その中に洗浄装置１の各構成部の制御対象を制御するための制御プログラムや、洗浄装置１に所定の処理を行わせるためのプログラムすなわち処理レシピが格納されている。処理レシピは記憶部７３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクのような固定的なものであってもよいし、ＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の可搬性のものであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。そして、コントローラ７１は、必要に応じて、ユーザーインターフェース７２からの指示等にて任意の処理レシピを記憶部７３から呼び出して実行させることで、コントローラ７１の制御下で、所定の処理が行われる。

次に、このような洗浄装置１によりウエハＷの洗浄処理を行う処理動作について説明する。

まず、図示しない搬送アームにより、スピンチャック２に設けられた支持ピン１４ａにウエハＷを受け渡し、保持ピン１４ｂでウエハＷを保持する。次いで、アンダープレート３をウエハＷ裏面に液膜形成が可能な位置まで上昇させる。

この状態で最初に、ウエハＷの表裏面に対して薬液処理を行う。
薬液処理においては、ノズルアーム１８を駆動することにより、表面洗浄用ノズル５の薬液ノズル部１６をウエハＷの中心直上位置に位置させ、スピンチャック２によりウエハＷを所定の回転数で回転しつつ、開閉バルブ３３および５６を開成する。このとき、開閉バルブ３８，４３，４８，５９，６６，６７は閉成された状態となっている。これにより、薬液供給源３１から薬液供給配管２１、薬液流路１９ａ、ノズル孔１６ａを通って、ウエハＷ表面に所定の薬液、例えば希フッ酸（ＤＨＦ）やアンモニア過水（ＳＣ１）が吐出されるとともに、薬液供給源５４から薬液供給配管５２、処理液供給配管５１、ノズル孔４ａを通ってウエハＷ裏面に所定の薬液が吐出されウエハＷの表裏面が薬液洗浄される。このとき、薬液供給配管２１に設けられた流量計３４および処理液供給配管５１に設けられた流量計６１により流量が監視され、流量調節バルブ５５，３２により薬液の流量が調節される。

このような薬液処理が終了後、開閉バルブ３３および５６を閉成し、薬液の供給を停止する。このときノズル孔１６ａ、薬液流路１９ａ、薬液供給配管２１、ノズル孔４ａ、処理液供給配管５１、薬液供給配管５２内には薬液が残存している。このため、ノズル孔１６ａおよび４ａの先端からウエハＷに処理液が吐出されるおそれがあり、このような不所望な薬液の吐出は洗浄不良につながってしまう。

そこで、このようなことを防止するため抜液を行う。本実施形態においては、表面洗浄部側の抜液は、開閉バルブ３８を開成し、分岐部３６より下流側の残液、すなわちノズル孔１６ａ、薬液流路１９ａ、薬液配管２１の分岐部３６より下流側部分の残液を、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、抜液配管３７に流すことにより行われ、裏面洗浄部側の抜液は、開閉バルブ６６を開成し、分岐部６２より下流側の残液、すなわちノズル孔４ａ、処理液配管５１の分岐部６２より下流側部分の残液を、同じく液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、抜液配管６３および薬液用抜液配管６４に流すことにより行われる。抜液された薬液は、排液ライン（図示せず）を経て回収される。

従来は、表面の薬液洗浄部を例にとって説明すると、図４の模式図に示すように、薬液供給配管２１の開閉バルブ３３の位置の近傍に抜液配管３７′の分岐部３６′を設けていたため、図４（ａ）に示す薬液が吐出されている状態から、薬液供給配管２１の開閉バルブ３３を閉成し、抜液配管３７′に設けられた開閉バルブ３８′を開成して抜液すると、薬液供給配管の流量計３４の上流側まで薬液が排出されるため、図４（ｂ）に示すように、流量計３４の内部に薬液が存在しない状態となる。

この状態から再度薬液を吐出する際には、開閉バルブ３８′を閉成し、開閉バルブ３３を開成して空の薬液供給配管２１に薬液を供給するが、この際に、図５に示すように空の状態の流量計３４に混層流の薬液が浸入することなり、乱れた状態の薬液の流れが検出部８４に到達するので、図６に示すように、検出する流量がオーバーシュートしたような状態となって安定せず正確な流量を把握することが困難である。また、薬液としてアンモニア過水（ＳＣ１）のように過酸化水素を含むものを用いた場合には発泡性であるため、薬液供給配管２１内の薬液を抜液した際に、従来のように流量計まで抜液した場合には、図７に示すように、薬液中の泡８７が検出部８４に付着した状態となり、その後に薬液が供給された際にも泡８７が除去されずに流量を正確に検出することが困難となってしまう。

本実施形態では、抜液配管３７が分岐する分岐部３６は、オリフィス３５の下流側であり、流量計３４の下流側であるため、図８に示すように、抜液配管３７により抜液を行っても、薬液供給配管２１内には薬液が残存しており、したがって流量計３４内に薬液が残存したままである。抜液配管６３も同様に流量計６０の下流側であるため、抜液を行っても処理液供給配管５１内に薬液が残存しており、流量計６０内にも薬液が残存している。したがって、次の薬液処理の際にも、流量計３４および６０は正常に動作する。

なお、オリフィス３５および６１は流量計３４および６０内の液圧を高めて渦を発生しやすくするために設けられるが、オリフィス３５、６１が分岐部３６，６２の下流側に存在する場合には次の薬液処理の際に混層流や泡の影響で十分に機能しないおそれがあるため、分岐部３６および６２をオリフィス３５，６１の下流側に設けている。純水供給配管２２も同様である。なお、このようなオリフィスは流量計としてカルマン式渦流量計以外の流量計を用いた場合にも有効である。

このようにして薬液洗浄を行った後、純水によるリンスを行う。
リンス処理においては、ノズルアーム１８を駆動することにより、表面洗浄用ノズル５の純水ノズル部１７をウエハＷの中心直上位置に位置させ、スピンチャック２によりウエハＷを所定の回転数で回転しつつ、開閉バルブ４３および５９を開成する。このとき、開閉バルブ３３，３８，４８，５６，６６，６７は閉成された状態とされる。これにより、純水供給源４１から純水供給配管２２、純水流路１９ｂ、ノズル孔１７ａを通って、ウエハＷ表面にリンス液としての純水が吐出されるとともに、純水供給源５７から純水供給配管５３、処理液供給配管５１、ノズル孔４ａを通ってウエハＷ裏面にリンス液としての純水が吐出されウエハＷの表裏面がリンス処理される。

リンス処理が終了後、開閉バルブ４３および５９を閉成し、純水の供給を停止するととともに、開閉バルブ４８および６７を開成し、分岐部３６より下流側の残液、すなわちノズル孔１６ａ、薬液流路１９ａ、薬液供給配管２１の分岐部３６より下流側部分の残液を、液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、抜液配管４７に抜液するとともに、分岐部６２より下流側の残液、すなわちノズル孔４ａおよび処理液供給配管５１の分岐部６２より下流側部分の残液を、同じく液の自重によりまたはアスピレータ等の吸引機構により、抜液配管６３および純水用抜液配管６５に抜液する。

この場合にも、分岐部４６および６２がオリフィス４５および６１の下流側、すなわち流量計４４および６０の下流側であるため、抜液を行っても流量計４４および６０内に純水が残存しているから、従来のような不都合は生じず、流量計４４および６０は正常に動作する。

このような抜液処理の後、または抜液処理と同時に、ウエハＷを高速回転させてウエハＷに残存するリンス液を振り切り、ウエハＷを乾燥させる。これにより、１枚のウエハＷの洗浄処理が終了する。

以上のように、本実施形態によれば、抜液配管３７，４７，６３の薬液供給配管２１、純水供給配管２２、処理液供給配管５１からの分岐部３６，４６，６２を流量計３４，４４，６０の下流に位置するようにしたので、薬液処理やリンス処理の後、配管の残液を抜液する際に、流量計３４，４４，６０は空にならずに薬液や純水が満たされたままの状態とすることができ、流量計により安定して正確な流量を検出することができる。

＜第２の実施形態＞
図９は本発明の第２の実施形態に係る処理液供給機構を備えた洗浄装置を示す概略構成図である。図９において、図１と同じものには同じ符号を付して説明を省略する。

本実施形態においては、抜液配管の接続位置が第１の実施形態とは異なる。すなわち、本実施形態の洗浄装置１′は、表面洗浄部では、従来の装置と同様、薬液供給配管２１の開閉バルブ３３の近傍、すなわち流量計３４の上流側に分岐部１３６を設け、この分岐部１３６から抜液配管１３７を分岐させ、開閉バルブ３３に隣接するように抜液配管１３７の開閉バルブ１３８を設けている。また、純水配管２２の開閉バルブ４３の近傍、すなわち流量計４４の上流側に分岐部１４６を設け、この分岐部１４６から抜液配管１４７を分岐させ、開閉バルブ４３に隣接するように抜液配管１４７の開閉バルブ１４８を設けている。また、裏面洗浄部においても、従来の装置と同様、処理液供給配管５１の開閉バルブ５６の近傍、すなわち流量計６０の上流側に分岐部１６２を設け、この分岐部１６２から抜液配管１６３を分岐させている。抜液配管１６３には薬液用抜液配管１６４および純水用抜液配管１６５が接続されており、これらにはそれぞれ開閉バルブ１６６および１６７が設けられている。また、抜液配管１６３の分岐部１６２の近傍には開閉バルブ１６８が設けられている。

なお、薬液をウエハＷ表面に供給する際には、開閉バルブ３３が開成される一方、開閉バルブ１３８は閉成され、抜液する際には、開閉バルブ３３が閉成される一方、開閉バルブ１３８は開成される。すなわち、開閉バルブ３３および開閉バルブ１３８がウエハ表面における薬液の供給と抜液とを切り替える切替機構として機能する。また、純水をウエハＷ表面に供給する際には、開閉バルブ４３が開成される一方、開閉バルブ１４８は閉成され、抜液する際には、開閉バルブ４３が閉成される一方、開閉バルブ１４８は開成される。すなわち、開閉バルブ４３および開閉バルブ１４８がウエハ表面における純水の供給と抜液とを切り替える切替機構として機能する。さらにまた、薬液をウエハＷ裏面に供給する際には、開閉バルブ５６が開成される一方、開閉バルブ５９，１６６，１６７，１６８は閉成され、薬液を抜液する際には、開閉バルブ５６が閉成される一方、開閉バルブ１６６，１６８が開成される。また、純水をウエハ裏面に供給する際には、開閉バルブ５９が開成される一方、開閉バルブ５６，１６６，１６７，１６８は閉成され、純水を抜液する際には、開閉バルブ５９が閉成される一方、開閉バルブ１６７，１６８が開成される。すなわち、開閉バルブ１５６および開閉バルブ１６６，１６８がウエハ裏面側における薬液の供給と抜液とを切り替える切替機構として機能し、開閉バルブ５９および開閉バルブ１６７，１６８がウエハ裏面側における純水の供給と抜液とを切り替える切替機構として機能する。

本実施形態においては、抜液配管１３７，１４７，１６３の接続形態が従来装置と同じであり、そのまま抜液した場合には流量計３４，４４，６０の上流側まで抜液されてしまうが、本実施形態では、制御部７０により、配管２１，２２，５１の流量計３４，４４，６０の下流側部分、好ましくはオリフィス３５，４５，６１の下流側部分が抜液され、流量計３４，４４，６０には液が残存した状態で抜液を停止する。具体的には、配管２１，２２，５１の流量計３４，４４，６０よりも上流側の所定位置まで液が抜けるまでの時間を予め把握して制御部７０に記憶させておき、その時間が経過した時点で、制御部７０により開閉バルブ１３８，１４８，１６８を閉成するように制御する。これにより、抜液した際に流量計３４，４４，６０に液が存在しない状態になることを防止することができる。なお、流量計３４，４４，６０の下流側に位置センサを設け、抜液の際に位置センサが液面を検出した時点で制御部７０により開閉バルブ１３８，１４８，１６８を閉成するように制御するようにしてもよい。

表面の薬液洗浄部を例にとって図１０を参照して詳細に説明すると、図１０（ａ）に示す薬液が吐出されている状態から薬液供給配管２１の開閉バルブ３３を閉成し、抜液配管１３７に設けられた開閉バルブ１３８を開成して抜液を開始し、図１０（ｂ）に示すように、流量計３４の下流側（好ましくはオリフィス３５の下流側）部分まで抜液された際、例えば開閉バルブ１３８を開成してから所定時間経過した際に、制御部７０からの指令により開閉バルブ１３８を閉成する。

このように本実施形態においても、流量計に薬液や純水が満たされたままの状態とすることができ、流量計により安定して正確な流量を検出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々変形可能である。例えば、上記実施形態では、流量計としてカルマン式渦流量計を用いた場合について説明したが、差圧式等、他の流量計の場合にも同様の問題が生じるから、カルマン式渦流量計に限るものではない。ただし、カルマン式流量計を用いる場合に上記問題が顕著であることから特に好ましい。

また、上記実施形態ではウエハの表裏面洗浄装置に本発明を適用したが、表面洗浄装置、裏面洗浄装置でも同様に適用することができる。また、洗浄装置に限らず、他の液処理装置にも適用することができる。

さらに、上記実施形態では、被処理基板として半導体ウエハを適用した場合について示したが、これに限るものではなく、例えば液晶表示装置用ガラス基板に代表されるフラットパネル表示装置用基板等、他の基板にも適用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る処理液供給機構を備えた洗浄装置を示す概略構成図。図１の洗浄装置に用いられるカルマン式渦流量計の概略構造を説明するための模式図。図１の洗浄装置に設けられた制御部の構成を示すブロック図。従来の抜液配管を設けた場合の薬液を供給した状態と抜液した状態を示す図。従来の抜液配管を用いて抜液した後、再度薬液を供給した際の流量計の状態を示す図。図５の状態において検出された流量を模式的に示す図。発泡性の薬液を用いた場合に、従来の抜液配管を用いて抜液した後の流量計の検出部の状態を示す図。図１の洗浄装置において抜液を行った後の状態を示す図。本発明の第２の実施形態に係る処理液供給機構を備えた洗浄装置を示す概略構成図。図９の洗浄装置において薬液を供給した状態と抜液した状態を示す図。

符号の説明

１，１′；洗浄装置（液処理装置）
２；スピンチャック
３；アンダープレート
４；裏面洗浄用ノズル
４ａ，１６ａ，１７ａ；ノズル孔
５；表面洗浄用ノズル
６；カップ
１６；薬液供給用ノズル部
１７；純水供給用ノズル部
１８；ノズルアーム
１９ａ；薬液流路
１９ｂ；純水流路
２１；薬液配管
２２；純水配管
３１，５４；薬液供給源
３２，４２，５５，５８；流量調節バルブ
３３，３８，４３，４８，５６，５９，６６，６７，１３８，１４８，１６６，１６７，１６８；開閉バルブ
３４，４４，６０；流量計
３５，４５，６１；オリフィス
３６，４６，６２，１３６，１４６，１６２；分岐部
３７，４７，６３，１３７，１４７，１６３；抜液配管
６４；薬液用抜液配管
６５；純水用抜液配管
７０；制御部
Ｗ；半導体ウエハ（基板）

Claims

所定の処理を施す処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、
前記処理液吐出ノズルに液体を供給する処理液供給配管と、
前記処理液供給配管に設けられた流量計と、
前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管から液を抜く抜液機構と、
前記処理液を供給する供給モードと前記処理液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構と
を具備し、
前記抜液機構は、前記流量計に液体が残存するように、前記流量計よりも下流側部分の処理液を抜くことを特徴とする処理液供給機構。
前記抜液機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の下流に位置する分岐部から分岐し、前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管の前記分岐部より下流側部分の処理液を抜液する抜液配管を有することを特徴とする請求項１に記載の処理液供給機構。
前記処理液供給配管の前記流量計の下流側でかつ前記分岐部の上流側に設けられたオリフィスをさらに具備することを特徴とする請求項２に記載の処理液供給機構。
前記切替機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の上流側に設けられた第１の開閉バルブと、前記抜液配管に設けられた第２の開閉バルブとを有することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の処理液供給機構。
前記抜液機構は、前記処理液供給配管の前記流量計よりも上流側の部分から抜液する抜液配管と、前記処理液が前記流量計よりも下流側にあるときに抜液を停止するように制御する制御機構とを有することを特徴とする請求項１に記載の処理液供給機構。
前記制御機構は、予め把握された所定時間経過後に抜液を停止することを特徴とする請求項５に記載の処理液供給機構。
前記切替機構は、前記処理液供給配管における前記流量計の上流側に設けられた第１の開閉バルブと、前記抜液配管を開閉する第２の開閉バルブとを有することを特徴とする請求項５または請求項６に記載の処理液供給機構。
前記流量計は、カルマン式渦流量計であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の処理液供給機構。
被処理基板を回転可能に保持する保持機構と、
前記保持機構に保持された被処理基板に処理液を供給する請求項１から請求項８のいずれかの構成を有する処理液供給機構と
を具備することを特徴とする液処理装置。
前記処理液供給機構は、被処理基板の表面に処理液を供給する表面供給部、および被処理体の裏面に処理液を供給する裏面供給部のいずれか一方、または両方を有することを特徴とする請求項９に記載の液処理装置。
前記処理液供給機構は、被処理基板を洗浄するための薬液、および薬液をリンスするためのリンス液を供給することを特徴とする請求項９または請求項１０に記載の液処理装置。
所定の処理を施す処理液を吐出する処理液吐出ノズルと、
前記処理液吐出ノズルに液体を供給する処理液供給配管と、
前記処理液供給配管に設けられた流量計と、
前記処理液吐出ノズルおよび前記処理液供給配管から液を抜く抜液機構と、
前記処理液を供給する供給モードと前記処理液を抜液する抜液モードとを切り替える切替機構と
を具備する処理液供給機構を用いた処理液供給方法であって、
前記切替機構により前記供給モードとして前記処理液吐出ノズルから前記処理液を吐出させる工程と、
前記処理液の吐出が終了した後、前記切替機構により前記抜液モードとして、前記抜液機構により、前記流量計に液体が残存するように、前記流量計よりも下流側部分の処理液を抜く工程と
を有することを特徴とする処理液供給方法。