JP7462743B2 - 液供給機構、基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本開示は、液供給機構、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。

特許文献１には、レジスト液を供給路及びノズルを介して基板に供給する技術が開示されている。供給路には、上流側から下流側に向けて、開閉バルブであるエアオペバルブと、サックバックバルブとがこの順で設けられる。

日本国特開２０１６－１３９６６５号公報

本開示の一態様は、バルブの動作によって生じたパーティクルの基板への付着を防止する、技術を提供する。

本開示の一態様に係る液供給機構は、基板に対して処理液を吐出するノズルと、前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、前記供給流路の流れを調整するバルブと、前記バルブから前記ノズルに向かう途中で前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有する。前記バッファ部の前記内部空間は、円柱形であって、前記バッファ部の内径は、前記供給流路の内径よりも大きい。

本開示の一態様によれば、バルブの動作によって生じたパーティクルの基板への付着を防止できる。

図１は、一実施形態に係る基板処理装置を示す図である。 図２は、一実施形態に係る基板処理方法を示すフローチャートである。 図３は、一実施形態に係る基板処理方法を示すタイミングチャートである。 図４は一実施形態に係るパーティクルの位置を示す図であり、（Ａ）はステップＳ２の開始時における位置を示す図、（Ｂ）はステップＳ２の終了時における位置を示す図、（Ｃ）は図３のステップＳ５の途中における位置を示す図である。 図５は一実施形態に係るバッファ部の状態を示す図であり、（Ａ）はステップＳ２における状態を示す図、（Ｂ）はステップＳ５における状態を示す図である。 図６は第１変形例に係るバッファ部の状態を示す図であり、（Ａ）はステップＳ２における状態を示す図、（Ｂ）はステップＳ５における状態を示す図である。 図７は第２変形例に係るバッファ部の状態を示す図であり、（Ａ）はステップＳ２における状態を示す図、（Ｂ）はステップＳ５における状態を示す図である。 図８は、第３変形例に係るバッファ部を示す図である。 図９は、第４変形例に係るバッファ部を示す図である。 図１０は、一実施形態に係る回収流路と戻し流路とを示す図である。 図１１は、変形例に係るバッファ部を示す図である。

以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。

先ず、図１を参照して、基板処理装置１について説明する。基板処理装置１は、基板Ｗを処理液Ｌによって処理する。基板Ｗは、例えば、シリコンウェハ又は化合物半導体ウェハ等を含む。なお、基板Ｗは、ガラス基板であってもよい。基板処理装置１は、液処理ユニット２と、制御部９と、を備える。

液処理ユニット２は、基板Ｗを収容する処理容器２１と、処理容器２１の内部にて基板Ｗを保持するチャック２２と、チャック２２を回転させる回転機構２３と、チャック２２で保持された基板Ｗに対して処理液Ｌを供給する液供給機構２４と、を有する。

チャック２２は、例えば、基板表面Ｗａを上に向けて、基板Ｗを水平に保持する。チャック２２は、図１ではメカニカルチャックであるが、真空チャック又は静電チャック等であってもよい。

回転機構２３は、チャック２２を回転させる。チャック２２の回転軸２２ａは、鉛直に配置される。基板表面Ｗａの中心とチャック２２の回転中心線とが一致するように、チャック２２が基板Ｗを保持する。

液供給機構２４は、基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出するノズル２５を有する。ノズル２５は、チャック２２で保持されている基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出する。ノズル２５は、チャック２２の上方に配置され、基板Ｗに対して上方から処理液Ｌを吐出する。処理液Ｌは、回転する基板表面Ｗａの中心に供給され、遠心力によって基板表面Ｗａの径方向全体に広がり、液膜を形成する。

なお、本実施形態では一種類の処理液Ｌが基板表面Ｗａに供給されるが、複数種類の処理液Ｌが予め定められた順番で基板Ｗに対して供給されてもよい。例えば、処理液Ｌとして、薬液と、リンス液と、乾燥液とがこの順番で供給される。先ず、薬液の液膜が基板表面Ｗａに形成され、次いで、薬液の液膜がリンス液の液膜に置換され、その後、リンス液の液膜が乾燥液の液膜に置換される。

薬液は、回転する基板表面Ｗａの中心に供給され、遠心力によって基板表面Ｗａの径方向全体に広がり、基板表面Ｗａの全体を処理する。薬液としては、特に限定されないが、例えばＤＨＦ（希フッ酸）、ＳＣ－１（水酸化アンモニウムと過酸化水素とを含む水溶液）、ＳＣ－２（塩化水素と過酸化水素とを含む水溶液）等が挙げられる。薬液は、アルカリ性でもよいし、酸性でもよい。複数種類の薬液が順番に供給されてもよく、その場合、第１薬液の液膜の形成と、第２薬液の液膜の形成との間にも、リンス液の液膜の形成が行われる。

リンス液は、回転する基板表面Ｗａの中心に供給され、遠心力によって基板表面Ｗａの径方向全体に広がり、基板表面Ｗａに残る薬液を洗い流し、基板表面Ｗａにリンス液の液膜を形成する。リンス液としては、例えばＤＩＷ（脱イオン水）等の純水が用いられる。

乾燥液は、回転する基板表面Ｗａの中心に供給され、遠心力によって基板表面Ｗａの径方向全体に広がり、基板表面Ｗａに残るリンス液を洗い流し、基板表面Ｗａに乾燥液の液膜を形成する。乾燥液としては、リンス液よりも低い表面張力を有するものが用いられる。表面張力による凹凸パターンの倒壊を抑制できる。乾燥液は、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤である。

乾燥液の液膜の形成後、乾燥液の供給位置は、基板表面Ｗａの中心から周縁に向けて移動させられてもよい。乾燥液の液膜の中心に開口が形成され、その開口が基板表面Ｗａの中心から周縁に向けて徐々に広がる。

複数の処理液Ｌは、複数のノズル２５によって吐出されてもよいし、同一のノズル２５によって吐出されてもよい。

液供給機構２４は、ノズル２５に対して処理液Ｌを供給する供給流路２６を有する。供給流路２６の下流端にノズル２５が設けられる。また、液供給機構２４は、供給流路２６の流れを調整するバルブとして、例えば開閉バルブ２７と、流量調整バルブ２８と、を有する。

開閉バルブ２７が供給流路２６を開放すると、ノズル２５が処理液Ｌを吐出する。その流量は、流量調整バルブ２８によって制御される。一方、開閉バルブ２７が供給流路２６を閉塞すると、ノズル２５が処理液Ｌの吐出を停止する。

流量調整バルブ２８は、例えば定圧弁である。定圧弁を通過する処理液の流量は、電空レギュレータから定圧弁の操作ポートに供給される圧力によって制御される。供給流路２６には流量計２９が設けられており、流量計２９の検出値が目標値になるように、流量調整バルブ２８が制御される。

開閉バルブ２７と、流量調整バルブ２８とは、一体化されてもよい。一体化された複数のバルブを、バルブユニットと呼ぶ。なお、開閉バルブ２７と、流量調整バルブ２８とは別々に設けられてもよく、この場合、開閉バルブ２７と流量調整バルブ２８との間に流量計２９が設けられてもよい。開閉バルブ２７と流量調整バルブ２８と流量計２９との順番は、特に限定されない。

供給流路２６には、上記の通り、各種のバルブ２７、２８が設けられる。これらのバルブ２７、２８が動作する際に、バルブ２７、２８を構成する機械要素同士が摺動し、図４（Ａ）に示すパーティクルＰ１が発生する。発生したパーティクルＰ１は、処理液Ｌと共に流され、ノズル２５から吐出される。

なお、供給流路２６の途中に設けられるバルブの数は、２つには限定されず、１つでもよいし、３つ以上でもよい。また、供給流路２６の途中に設けられるバルブの種類は、開閉バルブ及び流量調整バルブには限定されない。例えば、方向切替バルブ、又は圧力調整バルブ等が設けられてもよい。いずれのバルブも、パーティクルＰ１の発生源になりうる。

そこで、本実施形態の液供給機構２４は、バルブ２７、２８からノズル２５に向かう途中で処理液Ｌを一時的に溜めるバッファ部３０を有する。バッファ部３０は、処理液Ｌを一時的に内部空間３１に溜めることにより、図４（Ｂ）に示すようにパーティクルＰ１を一時的に内部空間３１にトラップする。それゆえ、パーティクルＰ１がノズル２５から吐出される前に、基板Ｗに対する処理液Ｌの吐出を終了できる。従って、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の付着を抑制できる。

なお、バルブの数が複数である場合、少なくとも１つのバルブよりも下流にバッファ部３０が設けられれば、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の付着を抑制できる。但し、バルブの数が複数である場合、全てのバルブよりも下流にバッファ部３０が設けられることが好ましい。バッファ部３０の詳細は後述する。

図１に示すように、液処理ユニット２は、基板Ｗに供給された処理液Ｌを回収するカップ４０を有する。カップ４０は、チャック２２で保持されている基板Ｗを収容し、基板Ｗから振り切られる処理液Ｌを回収する。カップ４０の底部には、排液管４１と、排気管４２とが設けられる。排液管４１は、カップ４０の内部に溜まる液体を排出する。また、排気管４２は、カップ４０の内部のガスを排出する。

また、液処理ユニット２は、ノズル２５が待機するノズルバス４５を有する。ノズルバス４５は、カップ４０の外部に設けられ、ノズル２５から吐出される処理液Ｌを受ける。バルブ２７、２８の動作によって発生したパーティクルＰ１は、処理液Ｌと共に、ノズル２５からノズルバス４５に吐出される。

また、液処理ユニット２は、ノズル２５を移動させる移動機構４６を有する。移動機構４６は、ノズル２５を基板Ｗの径方向に移動させる。移動機構４６は、例えば、ノズル２５を保持する旋回アーム４６ａと、旋回アーム４６ａを旋回させる旋回機構（不図示）とを有する。旋回機構は、旋回アーム４６ａを昇降させる機構を兼ねてもよい。旋回アーム４６ａは、水平に配置され、その長手方向一端部にてノズル２５を保持し、その長手方向他端部から下方に延びる旋回軸を中心に旋回させられる。なお、移動機構４６は、旋回アーム４６ａと旋回機構との代わりに、ガイドレールと直動機構とを有してもよい。ガイドレールは水平に配置され、直動機構がガイドレールに沿ってノズル２５を移動させる。移動機構４６は、ノズル２５を、基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出する処理位置ＮＰ１（例えば図１に実線で示す位置）と、ノズルバス４５に対して処理液を吐出する待機位置ＮＰ０（例えば図１に一点鎖線で示す位置）との間で移動すればよい。

制御部９は、回転機構２３、液供給機構２４、移動機構４６等を制御する。制御部９は、例えばコンピュータであり、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）９１と、メモリ等の記憶媒体９２とを備える。記憶媒体９２には、基板処理装置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９は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。

次に、図２及び図３を参照して、基板処理方法について説明する。図２及び図３に示す基板処理方法は、制御部９による制御下で実施される。図２に示すステップＳ１～Ｓ５は、繰り返し実施される。ステップＳ１～Ｓ５からなる一連の処理を、以下サイクルと呼ぶ。

先ず、ステップＳ１では、不図示の搬送装置が、基板Ｗを処理容器２１の内部に搬入する。搬送装置は、チャック２２に基板Ｗを載置した後、処理容器２１の内部から退出する。チャック２２は、基板Ｗを搬送装置から受け取り、基板Ｗを保持する。

次に、回転機構２３がチャック２２と共に基板Ｗを回転させ、また、移動機構４６がノズル２５を待機位置ＮＰ０から処理位置ＮＰ１に移動させる。この間、ノズル２５は、処理液Ｌを吐出しない。

次に、ステップＳ２では、ノズル２５が、回転する基板表面Ｗａの中心に処理液Ｌを供給し、処理液Ｌの液膜を基板表面Ｗａの全体に形成する。具体的には、図３の時刻ｔ１で、開閉バルブ２７が供給流路２６を開放し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量を予め設定された流量ＦＲ１に調整する。これらのバルブ２７、２８の動作によって、図４（Ａ）に示すように、パーティクルＰ１が生じることがある。

なお、パーティクルＰ１は、前回のサイクルのステップＳ５の終了時に生じたものであってもよい。ステップＳ５の終了時には、開閉バルブ２７が供給流路２６を閉塞し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量をゼロに調整する。これらのバルブ２７、２８の動作によってもパーティクルＰ１が生じる。前回のサイクルのステップＳ５の終了時に生じたパーティクルＰ１は、今回のサイクルのステップＳ２の開始時まで移動しない。それまで、供給流路２６に沿って処理液Ｌが流れないからである。

ステップＳ２の開始時（時刻ｔ１）に、開閉バルブ２７が供給流路２６を開放すると、処理液Ｌが供給流路２６に沿って流れ始める。その結果、パーティクルＰ１が、処理液Ｌによって押し流され、バルブ２７、２８からノズル２５に向けて移動し始める。バルブ２７、２８からノズル２５に向かう途中には、バッファ部３０が設けられている。

バッファ部３０は、処理液Ｌを一時的に内部空間３１に溜めることにより、パーティクルＰ１を一時的に内部空間３１にトラップする。この状態で基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出でき、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の吐出を抑制できる。従って、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の付着を抑制できる。

ステップＳ２の終了時（時刻ｔ２）に、開閉バルブ２７が供給流路２６を閉塞し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量をゼロに調整する。その際、図４（Ｂ）に示すように、パーティクルＰ１は、ノズル２５に達しておらず、例えばバッファ部３０の内部空間３１にトラップされている。

内部空間３１の容積は、例えば、１回のサイクルのステップＳ２でノズル２５から吐出される処理液Ｌの総量よりも大きい。総量は、流量を時間積分して求められる。内部空間３１の容積が大きく、ステップＳ２の開始前に内部空間３１に溜めた清浄な処理液Ｌで基板Ｗを処理できる。なお、ステップＳ２の開始時に、パーティクルＰ１は図４（Ａ）に示すようにバッファ部３０よりも上流に位置する。

バッファ部３０の内部空間３１は、例えば円柱形である。バッファ部３０の内径は、供給流路２６の内径よりも大きい。バッファ部３０の内径が供給流路２６の内径と同じ場合よりも、単位長さ当たりの容積を大きくできる。なお、バッファ部３０の長さが長ければ、バッファ部３０の内径は供給流路２６の内径と同じでもよい。バッファ部３０は、１回のサイクルのステップＳ２でノズル２５から吐出される処理液Ｌの総量よりも大きな容積を有していればよい。

次に、ステップＳ３では、回転機構２３がチャック２２と共に基板Ｗを回転させ、遠心力によって基板Ｗから処理液Ｌを振り切り、基板Ｗを乾燥させる。ステップＳ３の回転数は、図３ではステップＳ２の回転数と同じであるが、大きくてもよい。ステップＳ３の終了時に、回転機構２３がチャック２２の回転を停止させる。

次に、ステップＳ４では、不図示の搬送装置が、処理容器２１の内部に進入し、チャック２２から基板Ｗを受け取り、受け取った基板Ｗを処理容器２１の外部に搬出する。これにより、基板Ｗの処理が終了する。

図３に示すように、上記ステップＳ３、Ｓ４が行われる間に、下記ステップＳ５が行われてもよい。複数の処理を同時に実施すれば、スループットを向上できる。下記ステップＳ５は、移動機構４６がノズル２５を処理位置ＮＰ１から待機位置ＮＰ０に移動させた後で行われる。ノズル２５は、移動の間、処理液Ｌを吐出しない。

ステップＳ５では、ノズル２５が、ノズルバス４５に対して処理液Ｌを吐出する。具体的には、図３の時刻ｔ３で開閉バルブ２７が供給流路２６を開放し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量を予め設定された流量ＦＲ２に調整する。

開閉バルブ２７が供給流路２６を開放すると、処理液Ｌが供給流路２６に沿って流れ始める。その結果、パーティクルＰ１が、処理液Ｌによって押し流され、バッファ部３０からノズル２５に向けて移動し始める。そして、図４（Ｃ）に示すように、パーティクルＰ１は、ノズル２５からノズルバス４５に対して吐出される。

ステップＳ５では、上記パーティクルＰ１のみならず、パーティクルＰ２も、ノズル２５からノズルバス４５に対して吐出される。パーティクルＰ２は、図４（Ｂ）に示すように、ステップＳ２の終了時（時刻ｔ２）に生じたものである。

ステップＳ２の終了時には、開閉バルブ２７が供給流路２６を閉塞し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量をゼロに調整する。これらのバルブ２７、２８の動作によってパーティクルＰ２が生じる。ステップＳ２の終了時に生じたパーティクルＰ２は、ステップＳ５の開始時まで移動しない。それまで、供給流路２６に沿って処理液Ｌが流れないからである。

なお、パーティクルＰ２は、ステップＳ５の開始時（時刻ｔ３）に生じたものであってもよい。ステップＳ５の開始時には、開閉バルブ２７が供給流路２６を開放し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量を予め設定された流量ＦＲ２に調整する。これらのバルブ２７、２８の動作によってもパーティクルＰ２が生じる。

ステップＳ５の開始時（時刻ｔ３）に、開閉バルブ２７が供給流路２６を開放すると、処理液Ｌが供給流路２６に沿って流れ始める。その結果、パーティクルＰ２が、処理液Ｌによって押し流され、バルブ２７、２８からノズル２５に向けて移動し始める。そして、ステップＳ５の終了時までに、パーティクルＰ２はノズル２５からノズルバス４５に吐出される。

１回のサイクルのステップＳ５でノズル２５から吐出される処理液Ｌの総量は、最も上流のバルブ２８の出口からノズル２５の出口までの容積よりも大きい。ステップＳ５の終了時までにパーティクルＰ２をノズル２５からノズルバス４５に吐出でき、バッファ部３０に清浄な処理液Ｌを溜めることができる。ここで溜めた清浄な処理液Ｌを、次回のサイクルのステップＳ２で基板Ｗに対して供給できる。

ステップＳ５の終了時（時刻ｔ４）に、開閉バルブ２７が供給流路２６を閉塞し、流量調整バルブ２８がノズル２５の吐出流量をゼロに調整する。

なお、本実施形態では今回のサイクルの終了後に次回のサイクルが開始されるが、今回のサイクルの終了前に次回のサイクルが開始されてもよい。今回のサイクルのステップＳ５と、次回のサイクルのステップＳ１とは同時に実施されてもよい。ステップＳ１とステップＳ５とは、いずれも、ノズル２５がノズルバス４５に待機した状態で実施される。今回のサイクルの一部と、次回のサイクルの一部とを同時に実施すれば、スループットを向上できる。

次に、図３及び図５を参照して、処理液Ｌの流量の設定について説明する。制御部９は、図３に示すように、ステップＳ５の流量ＦＲ２がステップＳ２の流量ＦＲ１よりも大きくなるように、液供給機構２４を制御してもよい。ステップＳ２ではノズル２５が基板Ｗに処理液Ｌを吐出し、ステップＳ５ではノズル２５がノズルバス４５に処理液Ｌを吐出する。

本実施形態によれば、ステップＳ５ではステップＳ２に比べて、流量が大きいので、流速が大きく、処理液ＬのパーティクルＰ１を押す力も大きい。従って、ステップＳ５では、パーティクルＰ１を効率良く押し流し、バッファ部３０の内壁面を効率良く洗浄できる。一方、ステップＳ２では、バッファ部３０の内壁面に予め付着したパーティクルＰ１の剥離を抑制でき、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の付着を抑制できる。

ステップＳ２では、図５（Ａ）に示すように、ノズル２５が基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ２の流量ＦＲ１は、バッファ部３０の内部に、乱流ではなく、層流が生じるように設定されてもよい。層流が生じる場合、流れの中心から周縁に向かうほど、流速が小さい。バッファ部３０の内壁面では流速が略ゼロであるので、バッファ部３０の内壁面に付着したパーティクルＰ１の剥離を防止できる。

一方、ステップＳ５では、図５（Ｂ）に示すように、ノズル２５がノズルバス４５に対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ５の流量ＦＲ２は、バッファ部３０の内部に、層流ではなく、乱流が生じるように設定されてもよい。乱流が生じることで、バッファ部３０の内壁面に付着したパーティクルＰ１を剥離でき、パーティクルＰ１の堆積を抑制できる。

次に、図６を参照して、第１変形例に係るバッファ部３０について説明する。バッファ部３０は、その内部空間３１に窒素ガス等の気体を導入する気体導入部３２を有してもよい。気体導入部３２は、例えば気体の配管に接続されるポート３２ａを含む。気体の導入によって気泡Ｂが形成され、気泡ＢがパーティクルＰ１を吸着する。パーティクルＰ１を気泡Ｂと共に効率良く排出できる。

ステップＳ２では、図６（Ａ）に示すように、ノズル２５が基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ２では、気体導入部３２がバッファ部３０の内部空間３１に気体を導入しない。気泡Ｂの形成を禁止するので、バッファ部３０の内壁面に付着したパーティクルＰ１の剥離を防止できる。

一方、ステップＳ５では、図６（Ｂ）に示すように、ノズル２５がノズルバス４５に対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ５では、気体導入部３２がバッファ部３０の内部空間３１に気体を導入する。気泡Ｂを形成するので、バッファ部３０の内壁面に付着したパーティクルＰ１を剥離でき、パーティクルＰ１の堆積を抑制できる。

なお、本変形例においても、上記実施形態と同様に、ステップＳ２とステップＳ５とで処理液Ｌの流量に差をつけてもよい。

次に、図７を参照して、第２変形例に係るバッファ部３０について説明する。バッファ部３０は、その内部空間３１に電界Ｅを形成する電極３３、３４を有してもよい。電極３３、３４は、処理液Ｌの流れ方向に対して直交方向、又は斜め方向に電界Ｅを形成する。パーティクルＰ１が帯電している場合、電界ＥによってパーティクルＰ１をトラップできる。なお、大部分のパーティクルＰ１が正負いずれかのみに帯電している場合、電極３３、３４は処理液Ｌの流れ方向に電界Ｅを形成してもよい。

ステップＳ２では、図７（Ａ）に示すように、ノズル２５が基板Ｗに対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ２では、電極３３、３４が電界Ｅを形成する。帯電したパーティクルＰ１を電界Ｅによってトラップでき、基板Ｗに対するパーティクルＰ１の付着を防止できる。

一方、ステップＳ５では、図７（Ｂ）に示すように、ノズル２５がノズルバス４５に対して処理液Ｌを吐出する。そこで、ステップＳ５では、電極３３、３４が電界Ｅを形成しない。帯電したパーティクルＰ１をそのまま押し流すことができ、バッファ部３０から効率良く排出できる。

なお、本変形例においても、上記実施形態と同様に、ステップＳ２とステップＳ５とで処理液Ｌの流量に差をつけてもよい。また、本変形例の電極３３、３４と、上記第１変形例の気体導入部３２とが併用されてもよい。

バッファ部３０が電極３３、３４を有する場合、バッファ部３０を通過した後、ノズル２５から吐出する前に、処理液Ｌの電荷を除去する除電部３５を液供給機構２４が有してもよい。除電部３５は、例えばノズル２５を接地する配線３５ａを含む。配線３５ａはバッファ部３０とノズル２５を接続する配管を接地してもよい。電荷の除去された処理液Ｌを基板Ｗに対して吐出でき、基板Ｗの損傷を抑制できる。また、基板Ｗの帯電を抑制でき、基板Ｗに対するパーティクルの付着を抑制できる。

次に、図８を参照して、第３変形例に係るバッファ部３０について説明する。本変形例のバッファ部３０は複数用意され、一のバッファ部３０と別のバッファ部３０とが連結可能である。処理液Ｌの種類が変更され、バッファ部３０の容積が不足する場合に、バッファ部３０の数を増やし、バッファ部３０の内部空間３１の容積を拡大できる。隣り合う２つのバッファ部３０を接続する継ぎ手３６が設けられてもよい。

次に、図９を参照して、第４変形例に係るバッファ部３０について説明する。本変形例のバッファ部３０は、内部空間３１を形成する可撓性のチューブ３７と、チューブ３７の周囲に減圧室を形成する筐体３８と、を含む。真空ポンプ３９などで減圧室を減圧すると、チューブ３７が膨らみ、内部空間３１の容積が拡大する。本変形例においても、上記第３変形例と同様に、処理液Ｌの種類が変更され、バッファ部３０の容積が不足する場合に、バッファ部３０の内部空間３１の容積を拡大できる。

次に、図１０を参照して、液処理ユニット２の外部における処理液Ｌの流れについて説明する。基板処理装置１は、ノズル２５からノズルバス４５に吐出された処理液Ｌを回収する回収流路５と、回収流路５から、液供給機構２４の供給流路２６に処理液Ｌを戻す戻し流路６と、を有する。戻し流路６には、フィルタ６１が設けられる。フィルタ６１によってバルブ２７、２８の動作によって発生したパーティクルＰ１、Ｐ２を捕集でき、処理液Ｌを再利用でき、処理液Ｌの廃棄量を低減できる。

回収流路５と戻し流路６とは、タンク７を介して接続される。戻し流路６は、タンク７から取り出した処理液Ｌをタンク７に送り返す循環流路６である。循環流路６の上流端はタンク７に接続され、循環流路６の下流端もタンク７に接続される。液供給機構２４の供給流路２６の上流端は、循環流路６に接続される。循環流路６から複数の液処理ユニット２に対して処理液Ｌを供給できる。

循環流路６の途中には、処理液Ｌの温度を検出する温度計６２と、処理液Ｌを送り出すポンプ６３と、処理液Ｌの温度を調節する温調器６４とが設けられる。温調器６４は、処理液Ｌを加熱するヒータを含む。温調器６４は、制御部９による制御下で、温度計６２の検出温度が設定温度になるように処理液Ｌを加熱する。処理液Ｌは、加熱され、室温よりも高温で基板Ｗを処理する。温調器６４は、処理液Ｌを冷却するクーラーを含んでもよい。なお、処理液Ｌは、室温で基板Ｗを処理してもよい。この場合、温度計６２および温調器６４は不要である。

回収流路５は、液処理ユニット２毎に設けられる個別流路５１と、複数の液処理ユニット２に共通の共通流路５２と、を含む。個別流路５１の上流端はノズルバス４５に接続され、個別流路５１の下流端は共通流路５２に接続される。共通流路５２の下流端は、タンク７に接続される。

次に、図１１を参照して、変形例に係る液供給機構２４について説明する。本変形例の液供給機構２４は、バッファ部３０にて、処理液Ｌの温度を調節する温調器６５を有する。処理液Ｌがバッファ部３０を通過するのに時間がかかるが、その間に処理液Ｌが自然に冷却されてしまうのを温調器６５が抑制する。それゆえ、所望の温度の処理液Ｌを基板Ｗに対して吐出できる。

温調器６５は、例えば循環流路６の一部であって、バッファ部３０を囲む配管である。バッファ部３０の外径は循環流路６の内径よりも小さく、循環流路６の内部にバッファ部３０が配置される。循環流路６を流れる処理液Ｌの熱で、バッファ部３０を流れる処理液Ｌの冷却を抑制できる。循環流路６の内部にバッファ部３０を配置しやすいように、バッファ部３０の内径は供給流路２６の内径と同程度であってもよい。

なお、温調器６５は、循環流路６の一部ではなく、循環流路６とは別に設けられてもよく、例えば電気ヒータ等を含んでもよい。また、温調器６５は、バッファ部３０の外部ではなく、バッファ部３０の内部に設けられてもよい。

以上、本開示に係る液供給機構、基板処理装置、及び基板処理方法の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。

本出願は、２０２０年５月１４日に日本国特許庁に出願した特願２０２０－０８５３３８号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２０－０８５３３８号の全内容を本出願に援用する。

２４ 液供給機構
２５ ノズル
２６ 供給流路
２７ 開閉バルブ（バルブ）
２８ 流量調整バルブ（バルブ）
３０ バッファ部
３１ 内部空間

Claims (13)

1. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、
   前記供給流路の流れを調整するバルブと、
   前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有し、
   前記バッファ部の前記内部空間は、円柱形であって、
   前記バッファ部の内径は、前記供給流路の内径よりも大きい、液供給機構。
2. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、
   前記供給流路の流れを調整するバルブと、
   前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有し、
   前記バッファ部は、前記内部空間に気体を導入する気体導入部を含む、液供給機構。
3. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、
   前記供給流路の流れを調整するバルブと、
   前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有し、
   前記バッファ部は、前記内部空間に電界を形成する電極を有する、液供給機構。
4. 前記バッファ部を通過した後、前記ノズルから吐出する前に、前記処理液の電荷を除去する除電部を有する、請求項３に記載の液供給機構。
5. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、
   前記供給流路の流れを調整するバルブと、
   前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有し、
   前記バッファ部は、前記内部空間の容積を拡大可能である、液供給機構。
6. 前記バッファ部が複数用意され、一の前記バッファ部と別の前記バッファ部とが連結可能である、請求項５に記載の液供給機構。
7. 前記バッファ部は、前記内部空間を形成する可撓性のチューブと、前記チューブの周囲に減圧室を形成する筐体と、を含む、請求項５に記載の液供給機構。
8. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、
   前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、
   前記供給流路の流れを調整するバルブと、
   前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有し、
   前記バッファ部にて、前記処理液の温度を調節する温調器を有する、液供給機構。
9. 基板に対して処理液を吐出するノズルと、前記ノズルに前記処理液を供給する供給流路と、前記供給流路の流れを調整するバルブと、前記バルブから前記ノズルに向かう途中で、前記処理液を一時的に内部空間に溜めるバッファ部と、を有する液供給機構と、
   前記ノズルが待機するノズルバスと、
   前記ノズルから前記ノズルバスに吐出された前記処理液を回収する回収流路と、
   前記回収流路から、前記液供給機構の前記供給流路に前記処理液を戻す戻し流路と、
   前記戻し流路に設けられるフィルタと、を有する、基板処理装置。
10. 前記回収流路と前記戻し流路とは、タンクを介して接続され、
    前記戻し流路は、前記タンクから取り出した前記処理液を前記タンクに送り返す循環流路であり、
    前記液供給機構の前記供給流路の上流端は、前記循環流路に接続される、請求項９に記載の基板処理装置。
11. 前記液供給機構を制御する制御部を有し、
    前記制御部は、前記ノズルが前記ノズルバスに待機する間、前記ノズルから前記ノズルバスに前記処理液を吐出するように前記液供給機構を制御する、請求項９又は１０に記載の基板処理装置。
12. 前記制御部は、前記ノズルから前記ノズルバスに吐出する前記処理液の流量が前記ノズルから前記基板に吐出する前記処理液の流量よりも大きくなるように前記液供給機構を制御する、請求項１１に記載の基板処理装置。
13. ノズルから基板に処理液を吐出することと、
    前記ノズルに供給流路から前記処理液を供給することと、
    前記供給流路の流れをバルブで調整することと、
    前記バルブから前記ノズルに向かう途中に設けられるバッファ部の内部空間に、前記処理液を一時的に溜めることと、
    を有する、基板処理方法であって、
    前記ノズルをノズルバスに待機させることと、
    前記ノズルを前記ノズルバスに待機させる間、前記ノズルから前記ノズルバスに前記処理液を吐出することと、
    前記ノズルから前記ノズルバスに前記処理液を吐出する流量を、前記ノズルから前記基板に前記処理液を吐出する流量よりも大きく制御することと、を有する、基板処理方法。
    

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