JP7846570B2 - 洗浄時間算出方法 - Google Patents

Description

本願明細書に開示される技術は、基板処理に関連する洗浄時間の算出に関するものである。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置などのｆｌａｔ ｐａｎｅｌ ｄｉｓｐｌａｙ（ＦＰＤ）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、フォトマスク用ガラス基板、セラミック基板、電界放出ディスプレイ（ｆｉｅｌｄ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉｓｐｌａｙ、すなわち、ＦＥＤ）用基板、または、太陽電池用基板などが含まれる。

従来から、基板処理装置の配管などの構成には樹脂部材が用いられている（たとえば、特許文献１を参照）。

上記のような基板処理装置の装置立ち上げ時またはパーツ交換時などでは、それぞれの構成が洗浄された後で基板処理が開始される。

特開２００９－２２２１８９号公報

上記のように洗浄が行われた後でも、樹脂部材の内部などに残存する不純物が処理液中に流出する場合があり、洗浄が適切に行われることが重要である。

しかしながら、洗浄直後の不純物含有量の測定だけでは、時間の経過とともに流出する不純物の有無を予測することは難しく、一方で、過度に長い洗浄時間は、基板処理の効率を低下させることとなる。

本願明細書に開示される技術は、以上に記載されたような問題を鑑みてなされたものであり、基板処理において、配管などの適切な洗浄時間を算出するための技術である。

本願明細書に開示される技術の第１の態様である洗浄時間算出方法は、基板を処理する処理ユニットの処理液を供給するための配管ラインを、洗浄液で満たす工程と、前記配管ライン内において第１の時刻までに生じた前記洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第１の含有量変化と、前記配管ライン内において前記第１の時刻よりも後の時刻である第２の時刻までに生じた前記洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第２の含有量変化とを測定する工程と、前記第１の含有量変化と前記第２の含有量変化とに基づいて算出される含有量変化の時間推移があらかじめ定められたしきい値以下となる時点までを、前記配管ラインのための洗浄時間として算出する工程とを備える。

本願明細書に開示される技術の第２の態様である洗浄時間算出方法は、第１の態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記配管ラインを前記洗浄液で満たす工程が、すでに前記配管ライン内を満たしていた前記洗浄液を排液した後で、前記配管ラインを前記洗浄液で満たす工程である。

本願明細書に開示される技術の第３の態様である洗浄時間算出方法は、第１または２の態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化が、前記洗浄液に含まれるパーティクルの含有量変化である。

本願明細書に開示される技術の第４の態様である洗浄時間算出方法は、第１から３のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記洗浄液が、前記基板を処理するための薬液である。

本願明細書に開示される技術の第５の態様である洗浄時間算出方法は、第１から４のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記洗浄液が、イソプロピルアルコールである。

本願明細書に開示される技術の第６の態様である洗浄時間算出方法は、第１から５のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化を測定する工程が、前記洗浄時間が算出されるまで繰り返し行われる。

本願明細書に開示される技術の第７の態様である洗浄時間算出方法は、第１から６のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、算出された前記洗浄時間経過後に、前記処理ユニットにおいて前記基板の処理を開始する工程をさらに備える。

本願明細書に開示される技術の第８の態様である洗浄時間算出方法は、第１から７のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記配管ラインが、樹脂チューブを含む。

本願明細書に開示される技術の第９の態様である洗浄時間算出方法は、第１から８のうちのいずれか１つの態様である洗浄時間算出方法に関連し、前記配管ラインが、前記洗浄時間を算出する対象である測定ラインを一部に含み、前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化を測定する工程が、前記測定ラインの下流に位置する前記配管ライン内の前記洗浄液を排液した後で、前記測定ライン内の前記洗浄液を前記基板上に吐出する工程と、前記洗浄液が吐出された前記基板を乾燥処理する工程と、前記乾燥処理された前記基板上の不純物を検出する工程とを備える。

本願明細書に開示される技術の少なくとも第１の態様によれば、不純物の含有量変化の時間推移に基づいて、測定ラインの適切な洗浄時間を算出することができる。

また、本願明細書に開示される技術に関連する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。

実施の形態に関する基板処理装置の構成の例を概略的に示す平面図である。 図１に例が示された制御部の構成の例を示す図である。 実施の形態に関する基板処理装置における、処理ユニットおよびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。 基板処理装置の動作のうちの、処理ユニットにおける動作を示すフローチャートである。 配管ラインに使われる樹脂部材に混入している不純物が処理液中に混入する様子の例を概念的に示す図である。 配管ラインに使われる樹脂部材に混入している不純物が処理液中に混入する様子の例を概念的に示す図である。 測定ラインの洗浄時間を算出するための、測定ラインにおける洗浄液の不純物含有量を測定するタイミングの例を示す図である。 洗浄液における不純物含有量の変化を評価した実験結果を示す図である。 図に示されたそれぞれの点線の傾きをプロットした図である。 本実施の形態に関する、処理ユニットおよびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。以下の実施の形態では、技術の説明のために詳細な特徴なども示されるが、それらは例示であり、実施の形態が実施可能となるためにそれらすべてが必ずしも必須の特徴ではない。

なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化などが図面においてなされるものである。また、異なる図面にそれぞれ示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。また、断面図ではない平面図などの図面においても、実施の形態の内容を理解することを容易にするために、ハッチングが付される場合がある。

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

また、本願明細書に記載される説明において、ある構成要素を「備える」、「含む」または「有する」などと記載される場合、特に断らない限りは、他の構成要素の存在を除外する排他的な表現ではない。

また、本願明細書に記載される説明において、「第１の」または「第２の」などの序数が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態の内容はこれらの序数によって生じ得る順序などに限定されるものではない。

また、本願明細書に記載される説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表」または「裏」などの特定の位置または方向を意味する用語が使われる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上使われるものであり、実施の形態が実際に実施される際の位置または方向とは関係しないものである。

また、本願明細書に記載される説明において、「…の上面」または「…の下面」などと記載される場合、対象となる構成要素の上面自体または下面自体に加えて、対象となる構成要素の上面または下面に他の構成要素が形成された状態も含むものとする。すなわち、たとえば、「Ａの上面に設けられるＢ」と記載される場合、ＡとＢとの間に別の構成要素「Ｃ」が介在することを妨げるものではない。

＜実施の形態＞
以下、本実施の形態に関する基板処理装置の構成、および、洗浄時間算出方法について説明する。

＜基板処理装置の構成について＞
図１は、本実施の形態に関する基板処理装置１の構成の例を概略的に示す平面図である。基板処理装置１は、ロードポート６０１と、インデクサロボット６０２と、センターロボット６０３と、制御部９０と、少なくとも１つの処理ユニット６００（図１においては４つの処理ユニット）とを備える。

処理ユニット６００は、基板処理に用いることができる枚葉式の装置であり、具体的には、基板Ｗに付着している有機物を除去する処理を行う装置である。基板Ｗに付着している有機物は、たとえば、使用済のレジスト膜である。当該レジスト膜は、たとえば、イオン注入工程用の注入マスクとして用いられたものである。

なお、処理ユニット６００は、チャンバ１８０を有することができる。その場合、チャンバ１８０内の雰囲気を制御部９０によって制御することで、処理ユニット６００は、所望の雰囲気中における基板処理を行うことができる。

制御部９０は、基板処理装置１におけるそれぞれの構成（後述のスピンモータ１０Ｄ、アクチュエータ２２Ｃ、バルブ２５など）の動作を制御することができる。キャリアＣは、基板Ｗを収容する収容器である。また、ロードポート６０１は、複数のキャリアＣを保持する収容器保持機構である。インデクサロボット６０２は、ロードポート６０１と基板載置部６０４との間で基板Ｗを搬送することができる。センターロボット６０３は、基板載置部６０４および処理ユニット６００間で基板Ｗを搬送することができる。

以上の構成によって、インデクサロボット６０２、基板載置部６０４およびセンターロボット６０３は、それぞれの処理ユニット６００とロードポート６０１との間で基板Ｗを搬送する搬送機構として機能する。

未処理の基板ＷはキャリアＣからインデクサロボット６０２によって取り出される。そして、未処理の基板Ｗは、基板載置部６０４を介してセンターロボット６０３に受け渡される。

センターロボット６０３は、当該未処理の基板Ｗを処理ユニット６００に搬入する。そして、処理ユニット６００は基板Ｗに対して処理を行う。

処理ユニット６００において処理済みの基板Ｗは、センターロボット６０３によって処理ユニット６００から取り出される。そして、処理済みの基板Ｗは、必要に応じて他の処理ユニット６００を経由した後、基板載置部６０４を介してインデクサロボット６０２に受け渡される。インデクサロボット６０２は、処理済みの基板ＷをキャリアＣに搬入する。以上によって、基板Ｗに対する処理が行われる。

図２は、図１に例が示された制御部９０の構成の例を示す図である。制御部９０は、電気回路を有する一般的なコンピュータによって構成されていてよい。具体的には、制御部９０は、中央演算処理装置（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ、すなわち、ＣＰＵ）９１、リードオンリーメモリ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＯＭ）９２、ランダムアクセスメモリ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ、すなわち、ＲＡＭ）９３、記録装置９４、入力部９６、表示部９７および通信部９８と、これらを相互に接続するバスライン９５とを備える。

ＲＯＭ９２は基本プログラムを格納している。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が所定の処理を行う際の作業領域として用いられる。記録装置９４は、フラッシュメモリまたはハードディスク装置などの不揮発性記録装置によって構成されている。入力部９６は、各種スイッチまたはタッチパネルなどによって構成されており、ユーザーから処理レシピなどの入力設定指示を受ける。表示部９７は、たとえば、液晶表示装置およびランプなどによって構成されており、ＣＰＵ９１の制御の下、各種の情報を表示する。通信部９８は、ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ（ＬＡＮ）などを介してのデータ通信機能を有する。

記録装置９４には、図１の基板処理装置１におけるそれぞれの構成の制御についての複数のモードがあらかじめ設定されている。ＣＰＵ９１が処理プログラム９４Ｐを実行することによって、上記の複数のモードのうちの１つのモードが選択され、当該モードでそれぞれの構成が制御される。なお、処理プログラム９４Ｐは、外部の記録媒体に記録されていてもよい。この記録媒体を用いれば、制御部９０に処理プログラム９４Ｐをインストールすることができる。また、制御部９０が実行する機能の一部または全部は、必ずしもソフトウェアによって実現される必要はなく、専用の論理回路などのハードウェアによって実現されてもよい。

＜処理ユニットについて＞
図３は、本実施の形態に関する基板処理装置１における、処理ユニット６００およびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。

処理ユニット６００は、１枚の基板Ｗを略水平姿勢で保持しつつ、基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ｚ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック１０と、基板Ｗの上面に処理液１２０を吐出する処理液ノズル２０と、処理液ノズル２０に処理液１２０を供給する処理液供給源２９と、処理液供給源２９から処理液ノズル２０へ処理液１２０を供給するための配管２８と、配管２８に設けられ、かつ、配管２８内を流れる処理液１２０の供給量を調整するバルブ２５およびバルブ２６と、処理液ノズル２０が端部に取り付けられたノズルアーム２２と、基板Ｗの上面に向けられたパーティクル検出器７０２と、基板Ｗの回転軸線Ｚ１まわりにスピンチャック１０を取り囲む筒状の処理カップ１２とを備える。

処理液１２０は、基板処理に使われる薬液および基板を洗浄する洗浄液を含み、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、アンモニア水、純水（ＤＩＷ）、過酸化水素水、有機酸（たとえば、クエン酸、または、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）など）、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、界面活性剤、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、硫酸と過酸化水素水との混合溶液（ＳＰＭ）、アンモニアと過酸化水素水との混合液（ＳＣ１）、フッ化水素酸（ＨＦ）を純水で希釈した希フッ酸（ＤＨＦ）などが挙げられる。

配管２８の一部は、測定ライン２８Ａに相当する。バルブ２５は、測定ライン２８Ａよりも上流に位置する。また、バルブ２６は、測定ライン２８Ａよりも下流に位置する。すなわち、測定ライン２８Ａは、バルブ２５とバルブ２６とに挟まれる範囲の配管２８である。測定ライン２８Ａは、後述の洗浄時間算出のための測定対象となる部分であり、たとえば、パーツ交換などによって取り替えられる部分であってもよい。

上記の処理液供給源２９、（測定ライン２８Ａを含む）配管２８、バルブ２５、バルブ２６および処理液ノズル２０を、処理液１２０が基板Ｗに供給されるための配管ラインと称する。

配管ラインの処理液１２０に接触する部分には、たとえば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）などのフッ素系樹脂が使われている。配管２８は、たとえば樹脂チューブである。

パーティクル検出器７０２は、基板Ｗの上面に向けられたカメラなどの撮像部を備え、制御部９０の制御によって基板Ｗの上面の画像を撮像する。パーティクル検出器７０２には、たとえば、ｔｉｍｅ ｄｅｌａｙ ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ（ＴＤＩ）カメラなどが備えられる。そして、得られた画像データを制御部９０に出力して、画像解析によって基板Ｗの上面にパーティクルなどの不純物が残存していないかを検出する。当該画像解析には、機械学習アルゴリズムが適用されてもよい。

スピンチャック１０は、略水平姿勢の基板Ｗの下面に対向する円板状のスピンベース１０Ａと、スピンベース１０Ａの外周部から基板Ｗを挟持する複数のチャックピン１０Ｅと、スピンベース１０Ａの中央部から下方に延びる回転軸１０Ｃと、回転軸１０Ｃを回転させることによって、スピンベース１０Ａに保持されている基板Ｗを回転させるスピンモータ１０Ｄとを備える。複数のチャックピン１０Ｅは、円形の基板Ｗの円周上に沿って、均等な間隔をあけて配置される。なお、スピンチャック１０の代わりに、基板Ｗの下面を真空吸着する吸着式のチャックが用いられてもよい。

ノズルアーム２２は、アーム部２２Ａと、軸体２２Ｂと、アクチュエータ２２Ｃとを備える。アクチュエータ２２Ｃは、軸体２２Ｂの軸周りの角度を調整する。アーム部２２Ａの一方の端部は軸体２２Ｂに固定されており、アーム部２２Ａの他方の端部は軸体２２Ｂの軸から離れて配置される。また、アーム部２２Ａの他方の端部には、処理液ノズル２０が取り付けられている。アクチュエータ２２Ｃによる軸体２２Ｂの角度調整によって、処理液ノズル２０は、基板Ｗの径方向に揺動可能に構成される。なお、揺動による処理液ノズル２０の移動方向は、基板Ｗの径方向の成分を有していればよく、基板Ｗの径方向に厳密に平行である必要はない。

また、上記の例では、処理ユニット６００におけるノズルの数は１つとされているが、基板Ｗに処理液を吐出するためのノズルがさらに備えられていてもよい。

＜基板処理装置の動作について＞
次に、基板処理装置１の動作の例について、図４を参照しつつ説明する。なお、図４は、基板処理装置１の動作のうちの、処理ユニット６００における動作を示すフローチャートである。

インデクサロボット６０２は、ロードポート６０１におけるキャリアＣから基板載置部６０４に基板Ｗを搬送する。センターロボット６０３は、基板載置部６０４から１つの処理ユニット６００に基板Ｗを搬送する。処理ユニット６００は、基板Ｗを処理する。センターロボット６０３は、処理ユニット６００から基板載置部６０４に基板Ｗを搬送する。インデクサロボット６０２は、基板載置部６０４からロードポート６０１におけるキャリアＣに基板Ｗを搬送する。

処理ユニット６００における基板処理としては、まず、基板Ｗの上面に処理液ノズル２０から薬液を供給して所定の薬液処理を行う（図４におけるステップＳＴ０１）。その後、基板Ｗの上面に処理液ノズル２０から純水（ＤＩＷ）などを供給してリンス処理を行う（図４におけるステップＳＴ０２）。さらに、純水を処理液ノズル２０から供給されたＩＰＡ（イソプロピルアルコール）に置換した上で、基板Ｗをスピンチャック１０で高速回転させることによってＩＰＡを振り切る。それによって基板Ｗを乾燥させる（図４におけるステップＳＴ０３）。

上記の基板処理のうち、薬液処理においては、スピンチャック１０に保持され、かつ、回転している基板Ｗの上面に、処理液ノズル２０から所定の処理液が吐出される。処理液ノズル２０から吐出される処理液の種類、吐出量、濃度、温度または吐出タイミングなどは、記録装置９４などに記録されている処理レシピに基づいて制御部９０によって制御される。

＜配管ラインにおける不純物について＞
上記のように、配管ラインの処理液１２０に接触する部分には、フッ素系樹脂が使われている。当該樹脂部材には製造過程で混入した不純物（金属の粉塵などを含むパーティクル）が含まれているため、基板処理に先立って当該不純物を除去しておくことが重要である。

図５および図６は、配管ラインに使われる樹脂部材に混入している不純物が処理液１２０中に混入する様子の例を概念的に示す図である。

図５に例が示されるように、樹脂部材１０１は、複数の塊状樹脂１０２によって構成されている。塊状樹脂１０２は、単一のポリマー分子または複数個のポリマー分子によって構成されている。樹脂部材１０１の表面には、不純物１０３が付着している。不純物１０３は、樹脂部材１０１の表面だけでなく、樹脂部材１０１の内部にも存在する。

以下では、樹脂部材１０１の表面に付着している不純物１０３を不純物１０３Ａとし、樹脂部材１０１の内部に存在する不純物１０３を不純物１０３Ｂとする。不純物１０３Ｂは、主に塊状樹脂１０２同士の間に存在している。

不純物１０３は、たとえば、樹脂部材１０１が射出成形によって形成される際に、樹脂部材１０１の内部に入り込む。不純物１０３は、パーティクルとも呼ばれ、たとえば、有機物である。

常温の洗浄液１２０Ａで樹脂部材１０１を洗浄すると、図６に例が示されるように、樹脂部材１０１の表面に付着している不純物１０３Ａを洗浄液１２０Ａ中に溶出させる、または、液流で洗浄液１２０Ａ中に流出させることによって除去することができる。

しかしながら、図６に例が示されるように、樹脂部材１０１の内部に存在する不純物１０３Ｂの少なくとも一部は、除去されずに樹脂部材１０１の内部に残存してしまう。これらの残存した不純物１０３Ｂは、時間の経過とともに徐々に洗浄液１２０Ａ中または基板処理に使われる薬液中に溶出または流出する。

処理液１２０中に不純物を混入させないためには、配管ラインの十分な洗浄が必要となる。しかしながら、どの程度の時間の洗浄が必要となるかを特定することが困難であり、必要以上に長い時間をかけて洗浄が行われる場合もある。

本実施の形態では、配管ラインの洗浄時間を効果的に算出する方法を述べる。

＜洗浄時間の算出について＞
本実施の形態では、配管ラインのうち、図３に示される測定ライン２８Ａの洗浄時間を算出する場合について、図３を参照しつつ説明する。

図７は、測定ライン２８Ａの洗浄時間を算出するための、測定ライン２８Ａにおける洗浄液の不純物含有量を測定するタイミングの例を示す図である。図７において、横軸は、測定ライン２８Ａが洗浄液で満たされて浸漬している時間の長さを示す。また、浸漬時間は、測定ライン２８Ａが連続して浸漬している場合に限られるものではなく、途中途切れてもよいものとする。

まず、バルブ２５およびバルブ２６を開いて処理液供給源２９から洗浄液を流し、測定ライン２８Ａを含む配管２８内を洗浄液で満たす。

次に、バルブ２５およびバルブ２６を閉じて、バルブ２６よりも下流に位置する配管２８内および処理液ノズル２０内の洗浄液を、図示しない待機ポッドなどへ排液する。なお、当該排出のタイミングは、後述の測定ライン２８Ａ内の洗浄液を吐出するタイミングの前であれば、いずれのタイミングであってもよい。

次に、測定ライン２８Ａ内が洗浄液で満たされて浸漬している時間があらかじめ定められた時間となった時点でバルブ２６を開いて、測定ライン２８Ａ内を満たしていた洗浄液を基板Ｗの上面に吐出する。なお、洗浄液が吐出される当該基板Ｗは、測定ライン２８Ａの洗浄時間の算出のために用いられる、テスト用の基板などであってもよい。

ここで、測定ライン２８Ａ内の浸漬時間としては、０時間（すなわち、浸漬開始直後に、洗浄液を吐出する場合）のほかに少なくとも２種類の浸漬時間（たとえば、ｘ時間、ｙ時間）が設定される必要がある。

本実施の形態では、配管２８内の処理液１２０のフラッシング（予備吐出）を行った後で、０時間、ｘ時間、ｙ時間の順に浸漬時間を設定し、さらに、再度配管２８内のフラッシングを行った後で、０時間、ｘ時間、ｙ時間の順に浸漬時間を設定するというように、フラッシングと浸漬とを繰り返す。ｘ時間、ｙ時間の浸漬時間を設定する際にも、測定ライン２８Ａ内の洗浄液はその都度吐出される。なお、測定ライン２８Ａ内の洗浄液の不純物含有量の検出が可能であれば、フラッシングおよび排液を行うことは必須ではないが、フラッシングおよび排液を行うことによって、それぞれの浸漬時間の管理が容易となる。

あらかじめ定められた時間となった時点で基板Ｗの上面に吐出された上記の洗浄液のそれぞれについては、不純物含有量が検出される。不純物含有量の検出は、後述の洗浄時間が算出されるまで繰り返し行われる。

具体的には、洗浄液が吐出された基板Ｗは、スピンチャック１０で高速回転されて乾燥処理が行われる。そして、乾燥処理の後で基板Ｗの上面に残存する不純物（パーティクル）を、パーティクル検出器７０２で検出する。上記の乾燥処理を行う観点で、洗浄液としては、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を採用することができる。

図８は、洗浄液における不純物含有量の変化を評価した実験結果を示す図である。図８において、縦軸が洗浄液における不純物含有量（相対値）を示し、横軸が測定ライン２８Ａの浸漬時間［ｈ］を示す。

また、図８においては、処理液１２０のフラッシング後に０時間、ｘ時間、ｙ時間の順に測定された不純物含有量を１セットとし、同一セットの不純物含有量の測定結果同士（具体的には、０時間後の測定結果およびｙ時間後の測定結果）を点線で結んでいる。当該点線の傾きは、洗浄液における不純物含有量の時間変化（含有量変化）に相当する。

図８における白丸の点は、浸漬時間が８ａ時間程度である場合の排液から０時間後の測定結果および排液から３ａ時間後の測定結果を示す。また、図８における白三角の点は、浸漬時間が３０ａ時間程度である場合の排液から０時間後の測定結果および排液から３ａ時間後の測定結果を示す。また、図８における黒丸の点は、浸漬時間が５０ａ時間程度である場合の排液から０時間後の測定結果および排液から３ａ時間後の測定結果を示す。また、図８における黒三角の点は、浸漬時間が１８０ａ時間程度である場合の排液から０時間後の測定結果および排液から３ａ時間後の測定結果を示す。図８においては、互いに異なる時刻までの不純物の含有量変化が４セット示されていることになる。

図８に示されたように、浸漬時間が長くなるにしたがって、同一セットの測定結果同士を結ぶ点線の傾きは小さくなっている。すなわち、浸漬時間が長くなるにしたがって、不純物の含有量変化が小さくなっている。

図９は、図８に示されたそれぞれの点線の傾きをプロットした図である。図９において、縦軸が図８における点線の傾き（相対値）を示し、横軸が浸漬時間［ｈ］を示す。

図８に示された４つの点線の傾きをプロットすると図９に示されるような配置となり、これらのプロットの近似直線３００を示すことができる。なお、プロット間の関係を示す近似線は、直線である場合に限られるものではなく、たとえば、フィッティングなどによって求められる近似曲線であってもよい。

図９に示されるように、近似直線３００は、時間の経過とともに対応する傾きの値が小さくなっている。すなわち、洗浄液における不純物の含有量変化が時間とともに鈍化している。ここで、洗浄液における不純物の含有量変化がほとんどないと考えられる傾きのしきい値（図９では、傾き１とする）を設定すると、近似直線３００が当該しきい値以下となる時点を、測定ライン２８Ａの適切な洗浄時間とすることができる。すなわち、不純物の含有量変化の時間推移に基づいて、測定ライン２８Ａの適切な洗浄時間を算出することができる。

なお、上記のプロットが適切な近似直線３００を示すまで（すなわち、要請される精度で洗浄時間を算出するために十分な数のプロット数が揃うまで）、洗浄液の不純物含有量の検出が繰り返される。言い換えれば、十分な精度で洗浄時間が算出された後は、洗浄液の不純物含有量の検出は不要である。そのため、過度な洗浄液の吐出および洗浄液における不純物含有量の検出を防ぐことができる。

上記の方法によれば、複数の時点における、洗浄液の不純物含有量の時間変化に基づいて近似直線３００を算出し、さらに、近似直線３００の値がしきい値以下となる時点を算出することによって、測定ライン２８Ａの洗浄時間を推測することができる。よって、樹脂部材に製造過程で混入する不純物が流出するという樹脂部材特有の問題に対しても過度に長い洗浄時間を設定する必要がなくなり、基板処理の効率が高まる。

また、測定ライン２８Ａの洗浄時間を推測することができるため、測定ライン２８Ａの洗浄時間を含む基板処理を自動的に実行して、作業効率を高めることもできる。

たとえば、まず、基板処理装置１全体における、パーツ交換などが行われる箇所を測定ライン２８Ａとして特定する。そして、制御部９０の制御によって、処理液供給源２９から測定ライン２８Ａへ洗浄液が供給される。

次に、制御部９０の制御によって、異なる浸漬時間となるタイミングで測定ライン２８Ａから洗浄液が吐出され、さらに、パーティクル検出器７０２によって、吐出された洗浄液中の不純物含有量が測定される。そして、パーティクル検出器７０２から出力される洗浄液中の不純物含有量と、バルブなどの制御情報から得られる対応する浸漬時間との情報が、制御部９０へ入力される。

制御部９０は、入力された不純物含有量と対応する浸漬時間との情報に基づいて、複数の時点における不純物含有量の時間変化を算出する。そして、制御部９０は、図９に示されるようなグラフを作成して、近似直線が、あらかじめ定められたしきい値を下回る時間、すなわち、測定ライン２８Ａの洗浄時間を算出する。

そして、制御部９０は、算出された洗浄時間が、現時点で測定ライン２８Ａが洗浄液に浸漬した積算時間よりも長いか否かを判定する。そして、制御部９０は、算出された洗浄時間が、測定ライン２８Ａが浸漬した積算時間よりも長い場合には、算出された洗浄時間に達するまで、測定ライン２８Ａの浸漬を続行させる。一方で、制御部９０は、算出された洗浄時間が、測定ライン２８Ａが浸漬した積算時間よりも短い場合には、測定ライン２８Ａの浸漬を終了させて、基板処理に自動的に移行させる。

＜不純物の検出について＞
上記では、基板Ｗ上に吐出された洗浄液から、パーティクル検出器７０２によってパーティクルが検出されたが、測定ライン２８Ａ内においてパーティクルが検出されてもよい。

図１０は、本実施の形態に関する、処理ユニット６００Ａおよびその関連する構成の例を概略的に示す側面図である。図１０に示される構成は、図３におけるパーティクル検出器７０２がパーティクルカウンター７０４に変更されている以外は、図３における構成と同様である。

図１０に例が示されるように、パーティクルカウンター７０４は、光学式のパーティクル測定器であり、測定ライン２８Ａに接続される。そして、パーティクルカウンター７０４は、測定ライン２８Ａ内の洗浄液をサンプリングして、サンプリングされた当該洗浄液内に存在するパーティクルを、洗浄液の測定によって得られた応答波長などに基づいて検出する。

このような構成によれば、洗浄液を処理液ノズル２０から吐出せずに、測定ライン２８Ａ内において連続して不純物含有量の検出ができる。この場合、測定ライン２８Ａの浸漬は連続して行うことができ、浸漬の開始時刻と共通とし、設定された浸漬時間に到達した時点でその都度、対応する不純物含有量が検出されればよい。

また、基板処理装置１の構成のうちの一部の構成を新たに交換した場合に、過去に交換された同様の構成に関して既に算出された洗浄時間を基準として、新たに交換した構成に関する洗浄時間を算出することができる。そのようにすれば、洗浄時間の算出のために効果的なタイミングで不純物含有量の測定を行うことができる。そのため、洗浄時間の算出に必要な測定の回数を減らすことができる。

＜以上に記載された実施の形態によって生じる効果について＞
次に、以上に記載された実施の形態によって生じる効果の例を示す。なお、以下の説明においては、以上に記載された実施の形態に例が示された具体的な構成に基づいて当該効果が記載されるが、同様の効果が生じる範囲で、本願明細書に例が示される他の具体的な構成と置き換えられてもよい。すなわち、以下では便宜上、対応づけられる具体的な構成のうちのいずれか１つのみが代表して記載される場合があるが、代表して記載された具体的な構成が対応づけられる他の具体的な構成に置き換えられてもよい。

以上に記載された実施の形態によれば、洗浄時間算出方法において、基板Ｗを処理する処理ユニット６００の処理液を供給するための配管ラインを、洗浄液で満たす。そして、配管ライン内において第１の時刻までに生じた洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第１の含有量変化（たとえば、図８における白丸の点同士を結ぶ含有量の時間変化）と、配管ライン内において第１の時刻よりも後の時刻である第２の時刻までに生じた洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第２の含有量変化（たとえば、図８における黒丸の点同士を結ぶ含有量の時間変化）とを測定する。そして、第１の含有量変化と第２の含有量変化との差異（たとえば、図９における白丸のプロットから黒丸のプロットへと低下する含有量変化の時間推移）に基づいて、配管ラインのための洗浄時間を算出する。

このような構成によれば、不純物の含有量変化の時間推移に基づいて、測定ライン２８Ａの適切な洗浄時間を算出することができる。

なお、上記の構成に本願明細書に例が示された他の構成を適宜追加した場合、すなわち、上記の構成としては言及されなかった本願明細書中の他の構成が適宜追加された場合であっても、同様の効果を生じさせることができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、配管ラインを洗浄液で満たす工程が、すでに配管ライン内を満たしていた洗浄液を排液（すなわち、浸漬時間の基準となるフラッシング、または、浸漬時間切り替えのタイミングでの排液）した後で、配管ラインを洗浄液で満たす工程である。このような構成によれば、それぞれの浸漬時間の管理が容易となる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、第１の含有量変化および第２の含有量変化が、洗浄液に含まれるパーティクルの含有量変化である。このような構成によれば、パーティクルの含有量変化の時間推移に基づいて、測定ライン２８Ａの適切な洗浄時間を算出することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、洗浄液が、基板Ｗを処理するための薬液である。このような構成によれば、基板処理に使われる薬液を配管ラインの浸漬にも流用することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、洗浄液が、イソプロピルアルコールである。このような構成によれば、不純物含有量の検出の前処理として乾燥処理を行う場合であっても、基板Ｗに与えるダメージを抑制しつつ、不純物含有量の検出を行うことができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、第１の含有量変化および第２の含有量変化を測定する工程が、洗浄時間が算出されるまで繰り返し行われる。このような構成によれば、十分な精度で洗浄時間が算出された後は、洗浄液の不純物含有量の検出は不要となるため、過度な洗浄液の吐出および洗浄液における不純物含有量の検出を防ぐことができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、洗浄時間算出方法において、算出された洗浄時間経過後に、処理ユニット６００において基板Ｗの処理を開始する。このような構成によれば、算出された測定ライン２８Ａの洗浄時間経過をトリガーとして、基板処理を自動的に実行することができるため、作業効率を高めることもできる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、配管ラインが、樹脂チューブを含む。このような構成によれば、樹脂部材に製造過程で混入する不純物が流出するという樹脂部材特有の問題に対しても、適切に洗浄時間を設定することができる。

また、以上に記載された実施の形態によれば、配管ラインが、洗浄時間を算出する対象である測定ライン２８Ａを一部に含む。そして、第１の含有量変化および第２の含有量変化を測定する工程が、測定ライン２８Ａの下流に位置する配管ライン内の洗浄液を排液した後で、測定ライン２８Ａ内の洗浄液を基板Ｗ上に吐出する工程と、洗浄液が吐出された基板Ｗを乾燥処理する工程と、乾燥処理された基板Ｗ上の不純物を検出する工程とを備える。このような構成によれば、配管ライン中の任意の箇所に限定して、適切な洗浄時間を算出することができる。また、基板Ｗの上面において乾燥処理をした上で不純物を検出することができるため、洗浄液が残存する状態よりも高い精度で不純物を検出することができる。

＜以上に記載された実施の形態の変形例について＞
上記の実施の形態では、配管ラインの一部である測定ライン２８Ａが洗浄時間算出の対象とされたが、測定ライン２８Ａの場所は図３に示された場合に限られず、また、洗浄時間算出の対象が、ある処理液が流れる配管ライン全体であってもよい。なお、配管ライン全体の洗浄時間を算出する場合は、測定ライン２８Ａの下流側の洗浄液をあらかじめ排液する必要はない。

また、上記の実施の形態では、測定ライン２８Ａ内に洗浄液が留まることによって浸漬が行われたが、測定ライン２８Ａ内側の樹脂部材が洗浄液に接触していればよく、たとえば、測定ライン２８Ａ内を洗浄液が通流することによって浸漬する場合であってもよい。

また、上記の実施の形態では、それぞれの構成要素の材質、材料、寸法、形状、相対的配置関係または実施の条件などについても記載する場合があるが、これらはすべての局面においてひとつの例であって、限定的なものではないものとする。

したがって、例が示されていない無数の変形例と均等物とが、本願明細書に開示される技術の範囲内において想定される。たとえば、少なくとも１つの構成要素を変形する場合、追加する場合または省略する場合が含まれるものとする。

また、以上に記載された少なくとも１つの実施の形態において、特に指定されずに材料名などが記載された場合は、矛盾が生じない限り、当該材料に他の添加物が含まれた、たとえば、合金などが含まれるものとする。

２８ 配管
２８Ａ 測定ライン
１０３ 不純物
１０３Ａ 不純物
１０３Ｂ 不純物
１２０ 処理液
１２０Ａ 洗浄液
６００ 処理ユニット
６００Ａ 処理ユニット
Ｗ 基板

Claims (9)

1. 基板を処理する処理ユニットの処理液を供給するための配管ラインを、洗浄液で満たす工程と、
   前記配管ライン内において第１の時刻までに生じた前記洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第１の含有量変化と、前記配管ライン内において前記第１の時刻よりも後の時刻である第２の時刻までに生じた前記洗浄液中の不純物含有量の時間変化である第２の含有量変化とを測定する工程と、
   前記第１の含有量変化と前記第２の含有量変化とに基づいて算出される含有量変化の時間推移があらかじめ定められたしきい値以下となる時点までを、前記配管ラインのための洗浄時間として算出する工程とを備える、
   洗浄時間算出方法。
2. 請求項１に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記配管ラインを前記洗浄液で満たす工程が、すでに前記配管ライン内を満たしていた前記洗浄液を排液した後で、前記配管ラインを前記洗浄液で満たす工程である、
   洗浄時間算出方法。
3. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化が、前記洗浄液に含まれるパーティクルの含有量変化である、
   洗浄時間算出方法。
4. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記洗浄液が、前記基板を処理するための薬液である、
   洗浄時間算出方法。
5. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記洗浄液が、イソプロピルアルコールである、
   洗浄時間算出方法。
6. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化を測定する工程が、前記洗浄時間が算出されるまで繰り返し行われる、
   洗浄時間算出方法。
7. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   算出された前記洗浄時間経過後に、前記処理ユニットにおいて前記基板の処理を開始する工程をさらに備える、
   洗浄時間算出方法。
8. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記配管ラインが、樹脂チューブを含む、
   洗浄時間算出方法。
9. 請求項１または２に記載の洗浄時間算出方法であり、
   前記配管ラインが、前記洗浄時間を算出する対象である測定ラインを一部に含み、
   前記第１の含有量変化および前記第２の含有量変化を測定する工程が、
   前記測定ラインの下流に位置する前記配管ライン内の前記洗浄液を排液した後で、前記測定ライン内の前記洗浄液を前記基板上に吐出する工程と、
   前記洗浄液が吐出された前記基板を乾燥処理する工程と、
   前記乾燥処理された前記基板上の不純物を検出する工程とを備える、
   洗浄時間算出方法。