JP6810567B2

JP6810567B2 - 基板処理装置および基板処理方法

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Publication number: JP6810567B2
Application number: JP2016185812A
Authority: JP
Inventors: 通矩岩尾; 憲幸菊本; 周一安田
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2016-09-23
Filing date: 2016-09-23
Publication date: 2021-01-06
Anticipated expiration: 2036-09-23
Also published as: JP2018049994A

Description

この発明は、混合バルブ、ミキシングバルブなどの多連弁を介して処理液を基板処理部に送液し、基板処理部によって基板を処理する基板処理技術に関するものである。なお、上記基板には、半導体基板、フォトマスク用基板、液晶表示用基板、有機ＥＬ表示用基板、プラズマ表示用基板、ＦＥＤ（ＦｉｅｌｄＥｍｉｓｓｉｏｎＤｉｓｐｌａｙ）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などが含まれる。

半導体ウエハ等の基板に種々の処理を行うために薬液や純水などの処理液を用いる基板処理装置が知られている。例えば表面上にレジストのパターンが形成された基板に薬液を供給することにより、基板の表面に対してエッチング等の処理が行われる。また、エッチング処理の終了後、基板上のレジストを除去したり基板を洗浄する処理も行われる。例えば特許文献１では、ミキシングバルブを用いて処理液を基板に供給する基板処理装置が開示されている。

特開２０１２−７４６４２号公報

上記特許文献１に記載の発明では、ミキシングバルブを介して所望の処理液をノズルに送液するまで、処理液はミキシングバルブの一次側に接続された配管内に滞留している。この滞留中に配管の管壁を介して空気中の酸素が処理液に溶存することがある。特に、基板処理装置では種々の薬液を処理液として用いることが多く、耐薬品性を考慮してフッ素樹脂製の配管が多用されている。このようなフッ素樹脂製配管を用いた場合、当該配管を介して処理液に溶存する酸素量は比較的多く、当該処理液を用いることで基板が酸化されて問題となるケースが近年発生している。そこで、ミキシングバルブや混合バルブなどの多連弁を介して処理液を基板処理部に与え、基板を処理する基板処理技術において処理液中の酸素濃度を低下させる技術が要望されている。

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、多連弁を介して処理液を基板処理部に送液して基板を処理する基板処理技術において、基板処理部に送液される処理液中の酸素濃度を低減させることを目的とする。

この発明の一態様は、基板処理装置であって、処理液により基板を処理する基板処理部と、処理液を供給する処理液供給部と、処理液を基板処理部に送液する送液管に接続された送液切替弁と、処理液供給部から処理液を取り出す取出管に接続された取出切替弁と、処理液供給部に処理液を還流させる還流管に接続された還流切替弁と、を有する多連弁と、処理液供給部に設けられ、処理液を貯留する貯留部と、貯留部から処理液を貯留部の外部に案内した後で貯留部に戻し、貯留部の外側で取出管および還流管に接続する液循環管と、液循環管を流れる処理液中の酸素濃度を計測する濃度センサと、多連弁を制御する制御部と、を備え、制御部は、送液切替弁を閉成させながら取出切替弁および還流切替弁を開成させて処理液供給部、取出管、多連弁および還流管の間で処理液を循環させて濃度センサが取得した処理液中の酸素濃度が所定の許容上限よりも小さくなると、還流切替弁を閉成させる一方で送液切替弁および取出切替弁を開成させて処理液を基板処理部に送液することを特徴としている。

また、この発明の他の態様は、多連弁を介して処理液供給部から供給される処理液を基板処理部に送液し、基板処理部によって基板を処理する基板処理方法であって、処理液供給部にて処理液を貯留する貯留部から処理液を貯留部の外部に案内した後で貯留部に戻し、処理液供給部から処理液を取り出す取出管および処理液供給部に処理液を還流させる還流管に貯留部の外側で接続する液循環管に設けられ、液循環管を流れる処理液中の酸素濃度を濃度センサで計測し、多連弁に設けられる、処理液を基板処理部に送液する送液管に接続された送液切替弁、処理液供給部から処理液を取り出す取出管に接続された取出切替弁、および処理液供給部に処理液を還流させる還流管に接続された還流切替弁のうち送液切替弁を閉成しながら取出切替弁および還流切替弁を開成し、処理液供給部、取出管、多連弁および還流管の間で処理液を循環させる第１工程と、濃度センサで計測した処理液中の酸素濃度が所定の許容上限よりも小さくなると、第１工程に続いて、還流切替弁を閉成する一方で送液切替弁および取出切替弁を開成して処理液を基板処理部に送液する第２工程と、
を備えることを特徴としている。

このように構成された発明では、処理液は処理液供給部、取出管、多連弁および還流管の間で循環された後で、基板処理部に送液され、当該処理液によって基板が処理される。このように基板処理部への送液（第２工程）前に処理液が循環することで、当該循環前に取水管に滞留していた処理液に酸素が溶解したとしても、当該酸素は循環経路に存在する処理液全体に分散され、循環している処理液中の酸素濃度は大幅に低減する。したがって、こうして循環された処理液を基板処理部に送液し、当該処理液を用いることで基板の酸化を効果的に防止しながら基板を良好に処理することができる。

この発明にかかる基板処理装置の一実施形態の平面図である。薬液供給キャビネット、流体ボックスおよび基板処理部の構成を示す図である。基板処理部の動作を示すフローチャートである。基板処理部による基板処理の各段階における多連弁の動作を模式的に示す図である。

図１は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態の平面図である。この基板処理装置１００は、いわゆる枚葉式の装置であり、半導体ウエハなどの基板Ｗ（図２参照）に処理液を供給して一枚ずつ処理する。この基板処理装置１００では、図１に示すように、フレーム１内に、所定の水平方向に延びる搬送室２が形成された基板処理ユニット３と、この基板処理ユニット３に対して平面視で搬送室２の長手方向（図１における左右方向）の一方側に結合されたインデクサ部４とが設けられている。

基板処理ユニット３では、搬送室２の長手方向と直交する方向の一方側に、第１処理部５１および第３処理部５３が搬送室２に沿ってインデクサ部４側から順に並べて配置されている。また、搬送室２を挟んで第１および第３処理部５１、５３とそれぞれ対向する位置に、第２処理部５２および第４処理部５４が配置されている。第４処理部５４の第２処理部５２と反対側に、薬液供給キャビネット６が配置されている。なお、図１への図示を省略しているが、各処理部５１〜５４は３段に積み重ねられた３つの処理室を備えており、基板処理ユニット３では合計１２個の処理室が設けられている。各処理室内には、基板処理部が設けられ、薬液供給キャビネット６から供給される薬液と純水とを使用して基板に対して洗浄処理を施す。

また、搬送室２には、基板搬送ロボット７が配置されている。基板搬送ロボット７は、各処理室に対してハンド（図示省略）をアクセスさせて、処理室内の基板処理部に対する基板Ｗの搬出入を実行する。

インデクサ部４には、インデクサロボット８が配置されている。また、図示を省略するが、インデクサ部４の基板処理ユニット３と反対側には、複数枚の基板Ｗを多段に積層して収容するカセットが複数並べて配置されるカセット載置部が設けられている。インデクサロボット８は、カセット載置部に配置されたカセットにハンドをアクセスさせて、カセットからの基板Ｗの取出およびカセットへの基板Ｗの収納を行う。さらに、インデクサロボット８は基板搬送ロボット７との間で基板Ｗの受け渡しを行う機能を有している。

薬液供給キャビネット６は隔壁で区画されており、その内部には、処理室に供給すべき複数種類の薬液、例えばＳＣ１（アモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）、ＳＰＭ（sulfuric acid／hydrogen peroxide mixture：硫酸過酸化水素水混合液）、フッ酸、バファードフッ酸（Buffered HF：フッ酸とフッ化アンモニウムとの混合液）などを貯留するタンクが収容されている。なお、本実施形態では、ＤＩＷ（脱イオン水：deionized water）を本発明の「純水」として用いているが、これ以外にＤＩＷに二酸化炭素ガスを溶解させた炭酸水も、実質的には本発明の「純水」として用いることができる。また、本実施形態では、予め１種類の薬液を処理液として準備しており、以下に詳述するように、薬液供給キャビネット６から供給される薬液が流体ボックスを介して処理室内の基板処理部に送液される。

図２は、薬液供給キャビネット、流体ボックスおよび基板処理部の構成を示す図である。薬液供給キャビネット６は、同図に示すように、薬液を貯留する貯留部６１と、貯留部６１に貯留されている薬液から酸素を除去する脱気部６２と、貯留部６１に貯留される薬液を貯留部６１の外部に案内した後で貯留部６１に戻す配管６３と、当該配管６３に介挿されたポンプ６４と、配管６３を流れる薬液中の酸素濃度を計測する濃度センサ６５とを備えている。貯留部６１は図示を省略する薬液補充部と接続されており、適宜、薬液補充部からの薬液の補充を受ける。この貯留部６１の内底面付近には、脱気部６２のバブル発生部材６２１が配置されている。この脱気部６２では、バブル発生部材６２１に対して配管６２２を介して窒素ガスが供給されることで、貯留部６１に貯留されている薬液内でバブルが発生し、当該バブリングによって薬液から酸素が脱気され、薬液中の酸素濃度が低下する。

このように脱気された薬液は、上記貯留部６１と配管６３とにより形成される薬液循環経路（貯留部６１−配管６３−貯留部６１）に沿って循環可能となっており、装置全体を制御する制御部９（図１）からの指令に応じてポンプ６４が作動することで上記薬液循環経路に沿って循環される。なお、配管６３を流れる薬液中の酸素濃度は濃度センサ６５により計測され、当該計測結果は濃度センサ６５から制御部９に出力される。したがって、制御部９は薬液供給キャビネット６から供給される薬液に含まれる酸素濃度をリアルタイムで把握している。

薬液供給キャビネット６から供給される薬液を取り出し、適当なタイミングで基板処理部５０に供給するために、流体ボックス１０が設けられている。ここでは、流体ボックス１０の構成を説明する前に、基板処理部５０の構成について図２を参照しつつ説明する。

この基板処理部５０は、チャンバ５１０内で基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック５０１と、スピンチャック５０１に保持された基板Ｗの上面に薬液や純水（リンス液）を供給するための上方ノズル５０２と、基板Ｗから排出される薬液や純水を受け止めて捕獲するためのカップ５０３とを備えている。スピンチャック５０１は、鉛直な方向に延びる回転軸５０４と、回転軸５０４の上端に水平に取り付けられた円盤状のスピンベース５０５と、このスピンベース５０５の上面周縁部に配置された複数個の挟持部材５０６と、回転軸５０４に連結された図示しないモータとを備えている。スピンチャック５０１は、各挟持部材５０６を基板Ｗの周端面に当接させることにより、スピンベース５０５の上方で水平な姿勢で基板Ｗを挟持する。そして、複数個の挟持部材５０６によって基板Ｗを挟持した状態で、制御部９からの動作指令に応じてモータが作動すると、基板Ｗの中心を通る鉛直な軸線まわりに基板Ｗが回転する。

また、回転軸５０４は、中空軸であり、その内部には、液供給管５０７が非接触状態で挿通されている。液供給管５０７には、流体ボックス１０から薬液や純水が供給されるように構成されており、液供給管５０７に供給された液体は、液供給管５０７の上端に設けられた下方ノズル５０９から基板Ｗの下面中央部に向けて上方に吐出される。スピンチャック５０１によって基板Ｗを回転させつつ、下方ノズル５０９から薬液や純水を吐出させると、吐出された薬液や純水は基板Ｗの下面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁に向かって瞬時に広がっていく。したがって、スピンチャック５０１によって基板Ｗを回転させつつ、下方ノズル５０９から薬液を吐出させることにより、薬液を基板Ｗの下面全域に供給して薬液処理、例えばエッチング処理を行うことが可能となっている。

上方ノズル５０２は、吐出口を下方に向けた状態でスピンチャック５０１の上方に配置されている。上方ノズル５０２は、流体ボックス１０から供給される薬液や純水をスピンチャック５０１に保持された基板Ｗの上面中央部に向けて吐出する。そして、スピンチャック５０１によって基板Ｗを回転させつつ、上方ノズル５０２から薬液や純水を吐出させると、吐出された薬液や純水が基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの周縁に向かって瞬時に広がっていく。したがって、スピンチャック５０１によって基板Ｗを回転させつつ、上方ノズル５０２から薬液を吐出させることにより、基板Ｗの上面全域に薬液を供給して薬液処理、例えばエッチング処理を行うことが可能となっている。

基板処理部５０では、薬液による処理が所定時間にわたって行われた後は、下方ノズル５０９と上方ノズル５０２とから純水をリンス液として連続吐出させて、回転状態の基板Ｗの上面および下面に供給する。これにより、基板Ｗの上面全域および下面全域に純水（リンス液）が供給され、基板Ｗに付着している薬液が洗い流される（リンス処理）。このリンス処理が所定時間にわたって行われた後は、スピンチャック５０１によって基板Ｗを高速回転させて当該基板Ｗを乾燥させる（スピン乾燥）。

次に、流体ボックス１０の構成について図２を参照しつつ説明する。この流体ボックス１０は、薬液供給キャビネット６から供給される薬液および純水供給部１１から供給される純水を上方ノズル５０２に送液するための多連弁１１０と、上記した薬液や純水を下方ノズル５０９に送液するための多連弁１２０とを有している。なお、純水供給部１１として、基板処理装置１００が設置される工場の用力を用いてもよいし、基板処理装置１００に独自に設置されたものを用いてもよい。

多連弁１１０、１２０はいずれも同一構成を有している。このため、以下においては、多連弁１１０の構成について詳述し、多連弁１２０について相当符号を付して構成説明を省略する。

多連弁１１０は、６種類の弁１１１〜１１６を有し、制御部９からの開閉指令に応じて各弁１１１〜１１６が独自に開閉し、（ａ）薬液供給キャビネット６の配管６３からの薬液の取り出し、（ｂ）薬液供給キャビネット６の配管６３への薬液の還流、（ｃ）純水供給部１１からの純水の取得、（ｄ）多連弁１１０の内部１１９からの純水のプリディスペンス、（ｅ）多連弁１１０の内部１１９からの純水のサックバック、（ｆ）上方ノズル５０２への薬液や純水の送液、を実行する。より具体的には、多連弁１１０を構成する６種類の弁１１１〜１１６は、以下の通りである。

・取出切替弁１１１：薬液供給キャビネット６の配管６３から分岐して薬液供給キャビネット６から薬液を取り出す取出管Ｐ１１に接続された弁、
・還流切替弁１１２：薬液供給キャビネット６の配管６３から分岐して薬液供給キャビネット６に薬液を還流させる還流管Ｐ１２に接続された弁、
・送液切替弁１１３：多連弁１１０の内部１１９から薬液や純水を基板処理部５０の上方ノズル５０２に送液する送液管Ｐ１３に接続された弁、
・純水供給切替弁１１４：純水供給部１１から延設されて純水を供給する供給管Ｐ１４に接続された弁、
・プリディスペンス切替弁１１５：プリディスペンス回収部１２に延設されて多連弁１１０の内部１１９から純水をプリディスペンスするためのプリディスペンス管Ｐ１５に接続された弁、
・純水排出切替弁１１６：エジェクタ１３を介して排液部１４に延設されて多連弁１１０の内部１１９に残留している純水を吸引して排出する排出管Ｐ１６に接続された弁。

また、流体ボックス１０では、取出管Ｐ１１、Ｐ２１の各々に対し、流量計１１７および電動ニードル弁１１８が介挿されている。このため、制御部９は流量計１１７により計測された薬液の流量値に基づいて電動ニードル弁１１８の開度を制御することで多連弁１１０、１２０に流入する単位時間当たりの薬液量を高精度に調整可能となっている。さらに、次に説明するように基板処理部５０による基板処理の各段階で、制御部９が多連弁１１０に設けられた弁１１１〜１１６および多連弁１２０に設けられた弁１２１〜１２６を以下のように制御することで基板処理部５０に対して低酸素濃度の薬液を供給することが可能となっている。

図３は基板処理部の動作を示すフローチャートである。また、図４は基板処理部による基板処理の各段階における多連弁の動作を模式的に示す図である。基板処理部５０では、制御部９に対して基板処理指令が与えられると、制御部９が装置各部を以下のように制御し、基板処理として薬液処理、リンス処理およびスピン乾燥処理を実行する。

基板処理部５０では、基板処理指令の入力に応じて外部の搬送機構（図示省略）による基板Ｗのチャンバ５１０への搬入が開始される（ステップＳ１）。なお、薬液供給キャビネット６では薬液の供給準備が行われるとともに、流体ボックス１０ではアイドル状態となっている。すなわち、ポンプ６４が作動して薬液循環経路（貯留部６１−配管６３−貯留部６１）に沿って薬液が循環するとともに、脱気部６２が作動し、貯留部６１内でバブリングを発生させて薬液に溶存している酸素の濃度（酸素濃度）の低下が図られている。一方、流体ボックス１０では、多連弁１１０、１２０を構成する弁１１１〜１１６、１２１〜１２６は全て閉成され、流体ボックス１０への薬液および純水の供給はすべて停止されている（アイドル状態）。

基板Ｗがスピンチャック５０１に搬入され、挟持部材５０６により挟持される（ステップＳ２で「ＹＥＳ」と判定する）と、制御部９は濃度センサ６５からの計測信号に基づいて配管６３内を流れている薬液中の酸素濃度を取得する。そして、酸素濃度が許容上限以下となっており、薬液の酸素濃度が十分に低いことを確認する（ステップＳ３で「ＹＥＳ」と判定する）と、制御部９は、図４中の（ａ）欄に示すように、純水供給切替弁１１４、１２４を開成させるとともに、プリディスペンス切替弁１１５、１２５を開成させる。これによって、純水供給部１１から純水が供給管Ｐ１４、Ｐ２４を介して多連弁１１０、１２０に導入されるとともに、プリディスペンス管Ｐ１５、Ｐ２５を介してプリディスペンス回収部１２に回収される（ステップＳ４）。当該純水のプリディスペンス処理（以下「純水プリディスペンス処理」という）によって、多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９が純水リンスされる。なお、図４では、純水や薬液が流れる流路を太線にて描いている。また、多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９における液体の充填状況を視覚的に示すために、純水が充填された多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９に対してドットを付するとともに、後で説明するように薬液が充填された多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９に対して平行斜線を付している。また、図４中の弁を示す記号において三角形の部分が黒いものは、弁が開いている状態を示し、三角形の部分が白いものは、弁が閉じている状態を示している。

純水プリディスペンス処理の開始から一定時間が経過すると、制御部９は純水供給切替弁１１４、１２４およびプリディスペンス切替弁１１５、１２５を閉成させて純水プリディスペンス処理を停止させる。それに続いて、制御部９は、同図中の（ｂ）欄に示すように、純水排出切替弁１１６、１２６を開成するとともに、エジェクタ１３を作動させる。これによって、多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９に残留している純水が排出管Ｐ１６を介して排液部１４にサックバックされる（ステップＳ５）。

こうしたサックバック処理によって、多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９が清浄な空状態となると、制御部９はエジェクタ１３を停止させるとともに、純水排出切替弁１１６、１２６を閉成して上記サックバック処理を終了させる。そして、同図中の（ｃ）欄に示すように、制御部９は取出切替弁１１１、１２１を開成し、取出管Ｐ１１、Ｐ２１を介して薬液供給キャビネット６の配管６３を流れる薬液を取り出し、多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９に送り込む。また、制御部９は還流切替弁１１２、１２２を開成して多連弁１１０、１２０の内部１１９、１２９から還流管Ｐ１２、Ｐ２２を介して薬液を薬液供給キャビネット６の配管６３に還流させる。このため、薬液供給キャビネット６と流体ボックス１０との間では、次のような循環経路で薬液が循環する（ステップＳ６）。すなわち、多連弁１１０では、取出管Ｐ１１−多連弁１１０の内部１１９−還流管Ｐ１２−配管６３−貯留部６１−配管６３という循環経路（以下「上方側循環経路」という）で薬液が循環し、当該循環中に薬液が脱気されて酸素濃度が低下する。また、多連弁１２０においても、取出管Ｐ２１−多連弁１２０の内部１２９−還流管Ｐ２２−配管６３−貯留部６１−配管６３という循環経路（以下「下方側循環経路」という）で薬液が循環し、当該循環中に薬液が脱気されて酸素濃度が低下する。

そして、制御部９は、濃度センサ６５からの計測信号に基づいて上記のように循環している薬液中の酸素濃度が許容上限以下となっていることを確認した上で、還流切替弁１１２、１２２を閉成して薬液の還流を停止する。それに続けて、制御部９は、モータ（図示省略）に駆動指令を与えて基板Ｗの回転を開始する。なお、基板Ｗは、以下の説明する薬液処理、リンス処理およびスピン乾燥処理を実行している間、それぞれの処理に適した回転数で回転される。

基板Ｗの回転数が薬液処理に適した値に達すると、同図中の（ｄ）欄に示すように、取出切替弁１１１、１２１を開成させたまま送液切替弁１１３を開成する。これによって、多連弁１１０の内部１１９から薬液が送液管Ｐ１３を介して上方ノズル５０２に送液されて当該上方ノズル５０２から基板Ｗの上面に向けて吐出されるとともに、多連弁１２０の内部１２９の充填されている薬液が送液管Ｐ２３を介して下方ノズル５０９に送液されて当該下方ノズル５０９から基板Ｗの下面に向けて吐出される（ステップＳ７）。したがって、酸素濃度を十分に低下させた薬液によって基板Ｗは薬液処理される。つまり、基板Ｗを酸化させることなく、基板Ｗの上面および下面が良好に薬液処理、例えばエッチング処理される。

上記薬液処理の開始から一定時間が経過すると、上方ノズル５０２および下方ノズル５０９から吐出させる液体を薬液から純水に切り替えてリンス処理を実行する（ステップＳ８）。すなわち、制御部９は取出切替弁１１１、１２１を閉成して薬液処理を終了させるとともに、純水供給切替弁１１４、１２４を開成させる。これによって、純水がそれぞれ送液管Ｐ１３、Ｐ２３を介して上方ノズル５０２および下方ノズル５０９に送液され、上方ノズル５０２および下方ノズル５０９から基板Ｗに向けて吐出される。

そして、リンス処理の開始から一定時間が経過すると、制御部９は、基板Ｗの回転数をリンス処理時の回転数よりも十分に高く設定する。これにより、純水が基板Ｗ上から除去され、基板Ｗのスピン乾燥処理が行われる（ステップＳ９）。基板Ｗの乾燥開始から所定時間経過すると、基板Ｗの回転が停止する。

こうして基板処理部５０によって基板Ｗに対して上記した一連の処理が施されると、基板Ｗは外部の搬送機構（図示省略）によりチャンバ５１０から搬出される（ステップＳ１０）。

以上のように、本実施形態では、薬液を上方ノズル５０２から基板Ｗに向けて吐出する前に、上方側循環経路（取出管Ｐ１１−多連弁１１０の内部１１９−還流管Ｐ１２−配管６３−貯留部６１−配管６３）で薬液を循環させているため、次の作用効果が得られる。

アイドル状態、純水プリディスペンス処理状態（図４中の（ａ）欄参照）およびサックバック処理状態（図４中の（ｂ）欄参照）においては、取出管Ｐ１１に薬液が滞留しており、取出管Ｐ１１の管壁を介して雰囲気中の酸素が薬液に溶存して酸素濃度が局部的に高くなる。したがって、滞留していた薬液をそのまま上方ノズル５０２に送液し、基板Ｗの上面に吐出させてしまうと、基板Ｗの上面が酸化されるという問題が発生することがある。この問題は、取出管Ｐ２１に滞留する薬液についても同様である。

ここで、この問題を解消するために、酸素濃度が高くなっている薬液をプリディスペンス回収部１２に吐出させる、いわゆる薬液のプリディスペンス処理を行うことが有効な対策となる。しかしながら、薬液の消費量が増えるという別の問題や、薬液のプリディスペンス処理を追加的に行うことでタクトタイムが長くなってしまうという、さらに別の問題も発生してしまう。

これに対し、本実施形態では、上方ノズル５０２および下方ノズル５０９からの薬液の吐出前に、上方側循環経路で薬液を循環させることによって、取出管Ｐ１１、Ｐ２１に滞留していた薬液に溶存した酸素が循環中に上方側循環経路内の薬液に分散される。その結果、上記循環後の薬液中の酸素濃度は大幅に低減する。しかも、本実施形態では、溶存した酸素を単に分散させるだけではなく、脱気部６２によって除去するため、薬液中の酸素濃度をさらに効果的に減少させることができる。このように、薬液プリディスペンス処理を行うことなく、基板処理部５０に送液される薬液に含まれる酸素の量を低減させることができ、薬液の消費量を低減させるとともに、タクトタイムを短縮することができる。

このように上記実施形態では、薬液が本発明の「処理液」の一例に相当している。また、薬液供給キャビネット６および配管６３が本発明の「処理液供給部」および「液循環管」の一例に相当している。また、薬液の循環工程（ステップＳ６）および薬液の送液による薬液吐出工程（ステップＳ７）がそれぞれ本発明の「第１工程」および「第２工程」の一例に相当している。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば上記実施形態では、上方ノズル５０２および下方ノズル５０９から薬液を同時に吐出する基板処理装置１００に本発明を適用しているが、薬液の吐出タイミングが相違する基板処理装置にも本発明を適用することができる。また、上方ノズル５０２のみ、あるいは下方ノズル５０９のみを有する基板処理装置にも本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、１種類の薬液で薬液処理する基板処理装置に本発明を適用しているが、複数種類の薬液を用いる基板処理装置に対しても本発明を適用することができる。

また、上記実施形態では、１種類の薬液を本発明の「処理液」として用いているが、処理液」の種類や数などについては任意である。

この発明は、多連弁を介して処理液を基板処理部に送液し、基板処理部によって基板を処理する基板処理全般に対して好適に適用することができる。

６…薬液供給キャビネット（処理液供給部）
９…制御部
１０…流体ボックス
５０…基板処理部
６１…貯留部
６２…脱気部
６３…配管
１００…基板処理装置
１１０，１２０…多連弁
１１１，１２１…取出切替弁
１１２，１２２…還流切替弁
１１３、１２３…送液切替弁
１１４，１２４…純水供給切替弁
１１５，１２５…プリディスペンス切替弁
１１６，１２６…純水排出切替弁
１１９、１２９…（多連弁の）内部
Ｐ１１，Ｐ２１…取出管
Ｐ１２，Ｐ２２…還流管
Ｐ１３，Ｐ２３…送液管
Ｐ１４，Ｐ２４…供給管
Ｐ１５，Ｐ２５…プリディスペンス管
Ｐ１６、Ｐ２６…排出管
Ｗ…基板

Claims

処理液により基板を処理する基板処理部と、
前記処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液を前記基板処理部に送液する送液管に接続された送液切替弁と、前記処理液供給部から前記処理液を取り出す取出管に接続された取出切替弁と、前記処理液供給部に前記処理液を還流させる還流管に接続された還流切替弁と、を有する多連弁と、
前記処理液供給部に設けられ、前記処理液を貯留する貯留部と、
前記貯留部から前記処理液を前記貯留部の外部に案内した後で前記貯留部に戻し、前記貯留部の外側で前記取出管および前記還流管に接続する液循環管と、
前記液循環管を流れる前記処理液中の酸素濃度を計測する濃度センサと、
前記多連弁を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記送液切替弁を閉成させながら前記取出切替弁および前記還流切替弁を開成させて前記処理液供給部、前記取出管、前記多連弁および前記還流管の間で前記処理液を循環させて前記濃度センサが取得した前記処理液中の酸素濃度が所定の許容上限よりも小さくなると、前記還流切替弁を閉成させる一方で前記送液切替弁および前記取出切替弁を開成させて前記処理液を前記基板処理部に送液する
ことを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記多連弁は２つ設けられており、
前記２つの多連弁に接続する各送液管が前記基板処理部に設けられた上方ノズルおよび下方ノズルのそれぞれに前記処理液を送液する送液配管構造と、
前記２つの多連弁に接続する各取出管が共通の配管から分岐して各多連弁に接続している取出配管構造と、
前記２つの多連弁に接続する各還流管が共通の配管に合流して前記処理液供給部に接続している還流配管構造と、
を備える基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
前記処理液供給部は、前記処理液から酸素を除去する脱気部を有する基板処理装置。
請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記取出管および前記還流管は前記貯留部の外側で前記液循環管に接続され、
前記脱気部は前記貯留部に貯留された前記処理液内でのバブリングによって前記処理液を脱気する基板処理装置。
請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置であって、
前記多連弁は、純水を供給する供給管に接続された純水供給切替弁と、内部に残留している純水のプリディスペンス処理を行うためのプリディスペンス切替弁をさらに有し、
前記制御部は、前記処理液の循環前に、前記送液切替弁、前記取出切替弁および前記還流切替弁を閉成させながら前記純水供給切替弁および前記プリディスペンス切替弁を開成させて前記多連弁に対するプリディスペンス動作を実行する基板処理装置。
請求項５に記載の基板処理装置であって、
前記多連弁は、内部に残留している純水を吸引して排出する排出管に接続された純水排出切替弁とをさらに有し、
前記制御部は、前記プリディスペンス動作の実行後で、かつ前記処理液の循環前に、前記純水供給切替弁、前記プリディスペンス切替弁、前記送液切替弁、前記取出切替弁および前記還流切替弁を閉成させながら前記純水排出切替弁を開成させて前記多連弁から前記純水を吸引して除去する基板処理装置。
多連弁を介して処理液供給部から供給される処理液を基板処理部に送液し、前記基板処理部によって基板を処理する基板処理方法であって、
前記処理液供給部にて前記処理液を貯留する貯留部から前記処理液を前記貯留部の外部に案内した後で前記貯留部に戻し、
前記処理液供給部から前記処理液を取り出す取出管および前記処理液供給部に前記処理液を還流させる還流管に前記貯留部の外側で接続する液循環管に設けられ、前記液循環管を流れる前記処理液中の酸素濃度を濃度センサで計測し、
前記多連弁に設けられる、前記処理液を前記基板処理部に送液する送液管に接続された送液切替弁、前記処理液供給部から前記処理液を取り出す取出管に接続された取出切替弁、および前記処理液供給部に前記処理液を還流させる還流管に接続された還流切替弁のうち前記送液切替弁を閉成しながら前記取出切替弁および前記還流切替弁を開成し、前記処理液供給部、前記取出管、前記多連弁および前記還流管の間で前記処理液を循環させる第１工程と、
前記濃度センサで計測した前記処理液中の酸素濃度が所定の許容上限よりも小さくなると、前記第１工程に続いて、前記還流切替弁を閉成する一方で前記送液切替弁および前記取出切替弁を開成して前記処理液を前記基板処理部に送液する第２工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。