WO2015133516A1 - 基板処理システムおよび基板処理方法 - Google Patents

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都章 山口
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    • H01L21/68728—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by a plurality of separate clamping members, e.g. clamping fingers

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing system and a substrate processing method for processing a substrate such as a wafer, and more particularly to a substrate processing system and a substrate processing method capable of processing a substrate using a processing liquid and cleaning a processing liquid supply line. .
  • a plurality of substrate processing apparatuses for polishing and cleaning a wafer are installed in a semiconductor device manufacturing factory.
  • a centralized supply system that distributes a processing liquid such as a polishing liquid or a chemical liquid to the plurality of substrate processing apparatuses is employed.
  • the processing liquid circulates through a circulation line installed in the manufacturing factory, and the processing liquid is supplied to each substrate processing apparatus through a branch line extending from the circulation line.
  • the processing liquid supplied to the substrate processing apparatus continues to flow in the substrate processing apparatus as long as the wafer is processed (ie, polishing and cleaning). However, when the wafer is not processed, the processing liquid remains in the piping installed in the substrate processing apparatus. If the wafer is not processed for a long time, the processing liquid settles in the pipe. As a result, the concentration distribution of the treatment liquid may change, or particles such as abrasive grains contained in the treatment liquid may aggregate to form large particles (hereinafter referred to as coarse particles). The processing liquid whose concentration distribution has changed causes an adverse effect on the processing result of the substrate. Further, if coarse particles come into contact with the wafer during wafer processing, scratches may occur on the surface of the wafer.
  • the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and is a substrate processing system capable of processing a substrate while supplying a processing liquid exhibiting its original properties directly or indirectly to a substrate such as a wafer. It is another object of the present invention to provide a substrate processing method.
  • One aspect of the present invention is a substrate processing apparatus that processes a substrate while supplying the processing liquid directly or indirectly from a processing liquid supply nozzle connected to the processing liquid supply line to the substrate, a processing liquid supply source, and the processing.
  • a distribution line that connects a liquid supply line, and a flushing device that cleans the distribution line and the treatment liquid supply line, the flushing device passing through the distribution line and a cleaning liquid supply line connected to the distribution line
  • a drain mechanism that guides the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line to a liquid disposal location, and is attached to the distribution line and the cleaning liquid supply line, and either the processing liquid or the cleaning liquid flows in the distribution line.
  • a supply switching valve that permits this, and an operation control that controls the operation of the drain mechanism and the supply switching valve Comprising a part, the said distribution lines and the supply switching valve is a substrate processing system characterized in that it is arranged outside of the substrate processing apparatus.
  • the drain mechanism includes a drain line that branches from the processing liquid supply line and extends to the liquid disposal location, and a drain switching valve attached to the processing liquid supply line and the drain line.
  • the drain switching valve is configured to guide the cleaning liquid flowing through the processing liquid supply line to the drain line.
  • the drain switching valve is arranged immediately upstream of the processing liquid supply nozzle.
  • the drain mechanism is a nozzle moving mechanism that moves the processing liquid supply nozzle from a predetermined position for processing the substrate to a position above the liquid disposal location. To do.
  • the operation control unit operates the supply switching valve to flow the cleaning liquid into the processing liquid supply line before the substrate is processed.
  • the operation control unit when the operation time of the substrate processing apparatus reaches a predetermined time, the operation control unit operates the supply switching valve and the drain mechanism to supply the cleaning liquid to the processing liquid supply line.
  • the cleaning liquid is guided to the liquid disposal location while flowing into the liquid.
  • the apparatus further includes a particle measuring device that counts the number of particles contained in the treatment liquid per unit volume.
  • the operation control unit issues an alarm or stops the operation of the substrate processing apparatus when the number of particles reaches a predetermined threshold value.
  • the operation control unit when the number of particles reaches a predetermined threshold value, the operation control unit operates the supply switching valve to supply the cleaning liquid through the distribution line to the processing liquid supply line.
  • the drain mechanism is operated to guide the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line to the liquid disposal location.
  • a filter for capturing the particles contained in the processing liquid is further provided, and the particle measuring device is disposed on the downstream side of the filter.
  • the operation control unit issues an alarm prompting replacement of the filter when the number of particles reaches a predetermined threshold value.
  • a preferred aspect of the present invention further includes a film thickness measuring device for measuring the film thickness of the substrate, and the operation control unit is configured to switch the supply when the measured value of the film thickness exceeds a predetermined allowable range. Operating the valve to flow the cleaning liquid through the distribution line into the processing liquid supply line, and operating the drain mechanism to guide the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line to the liquid disposal point.
  • the apparatus further includes a substrate inspector that detects a defect of the substrate, and the operation control unit performs the supply switching when the number of detected defects reaches a predetermined threshold value. Operating the valve to flow the cleaning liquid through the distribution line into the processing liquid supply line, and operating the drain mechanism to guide the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line to the liquid disposal point.
  • the cleaning liquid is supplied to the processing liquid supply line while flowing the cleaning liquid to the processing liquid supply line in the substrate processing apparatus through the distribution line to clean the distribution line and the processing liquid supply line.
  • the substrate processing method is characterized in that the substrate is processed in the substrate processing apparatus while supplying the processing liquid directly or indirectly to the substrate through the processing liquid supply line.
  • a new processing liquid is supplied to the distribution line, the processing liquid remaining in the distribution line is washed away, and the processing liquid is further guided to the liquid disposal site. .
  • the method further includes a step of measuring the number of particles contained in the treatment liquid per unit volume. In a preferred aspect of the present invention, when the number of particles reaches a predetermined threshold value, an alarm is issued or the operation of the substrate processing apparatus is stopped. In a preferred aspect of the present invention, when the number of particles reaches a predetermined threshold value, the cleaning liquid is flowed to the processing liquid supply line through the distribution line to clean the distribution line and the processing liquid supply line.
  • the step of guiding the cleaning liquid to the liquid disposal site is performed again.
  • an alarm is issued to prompt replacement of a filter attached to the distribution line or the processing liquid supply line. .
  • a preferred embodiment of the present invention further includes a step of measuring the film thickness of the substrate, and when the measured value of the film thickness exceeds a predetermined allowable range, the cleaning liquid is supplied to the processing liquid supply line through the distribution line. The step of introducing the cleaning liquid to the liquid disposal site is performed again while flowing the flow of the liquid into the liquid and cleaning the distribution line and the processing liquid supply line.
  • a preferred embodiment of the present invention further includes a step of detecting a defect of the substrate, and when the number of detected defects reaches a predetermined threshold value, the cleaning liquid is supplied to the processing liquid through the distribution line. The step of introducing the cleaning liquid to the liquid disposal site is performed again while flowing through the line and cleaning the distribution line and the processing liquid supply line.
  • the cleaning liquid is flowed to the processing liquid supply line through the distribution line to clean the distribution line and the processing liquid supply line.
  • the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line is guided to the liquid disposal location.
  • the cleaning liquid flows in the distribution line and the processing liquid supply line, and the deteriorated processing liquid staying in the distribution line and the processing liquid supply line is washed away. Further, the cleaning liquid is guided to the liquid disposal site by the drain mechanism together with the processing liquid, and is discharged to the liquid disposal site. Therefore, the cleaning liquid and the deteriorated processing liquid are not supplied to the substrate, and the processing of the substrate is not adversely affected. After the distribution line and the processing liquid supply line are cleaned with the cleaning liquid, the processing liquid that can exhibit its original properties is supplied directly or indirectly to the substrate. Therefore, the substrate can be processed normally.
  • FIG. 2 is a perspective view of a polishing unit incorporated in the substrate processing apparatus shown in FIG. 1. It is the figure which looked at the grinding
  • FIG. 1 to FIG. 11 the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a substrate processing apparatus 1.
  • the substrate processing apparatus 1 is a composite apparatus capable of executing a plurality of processes including polishing, cleaning, and drying of a substrate such as a wafer.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a substantially rectangular housing 10 and a load port 12 on which a substrate cassette that accommodates a number of wafers is placed.
  • the load port 12 is disposed adjacent to the housing 10.
  • the load port 12 can be equipped with an open cassette, a SMIF (Standard Manufacturing Interface) pod, or a FOUP (Front Opening Unified Pod).
  • the SMIF and FOUP are sealed containers that can maintain an environment independent of the external space by accommodating a substrate cassette inside and covering with a partition wall.
  • polishing units 14a, 14b, 14c and 14d Inside the housing 10 are a plurality (four in this embodiment) of polishing units 14a, 14b, 14c and 14d for cleaning the wafer, and a first cleaning unit 16 and a second cleaning unit 18 for cleaning the polished wafer. And a drying unit 20 for drying the cleaned wafer.
  • the polishing units 14 a to 14 d are arranged along the longitudinal direction of the substrate processing apparatus 1, and the cleaning units 16 and 18 and the drying unit 20 are also arranged along the longitudinal direction of the substrate processing apparatus 1.
  • a first substrate transfer robot 22 is arranged, and a substrate transfer unit 24 is arranged in parallel with the polishing units 14a to 14d.
  • the first substrate transfer robot 22 receives the wafer to be polished from the load port 12 and passes it to the substrate transfer unit 24, and receives the dried wafer from the drying unit 20 and returns it to the load port 12.
  • the substrate transfer unit 24 transfers the wafer received from the first substrate transfer robot 22 and delivers the wafer to and from each of the polishing units 14a to 14d.
  • Each of the polishing units 14a to 14d polishes the surface of the wafer by bringing the wafer into sliding contact with the polishing surface while supplying a polishing liquid (slurry) to the polishing surface.
  • a second substrate transfer robot 26 is disposed between the first cleaning unit 16 and the second cleaning unit 18 to transfer the wafer between the cleaning units 16 and 18 and the substrate transfer unit 24.
  • a third substrate transfer robot 28 is arranged between the second cleaning unit 18 and the drying unit 20 to transfer wafers between these units 18 and 20.
  • a processing control unit 29 that controls the movement of each unit of the substrate processing apparatus 1 is disposed inside the housing 10.
  • the first cleaning unit 16 and the second cleaning unit 18 the first cleaning unit 16 that cleans the wafer by rubbing a roll sponge on both the front and back surfaces of the wafer in the presence of a chemical solution is used.
  • a cleaning device that rubs a pen-type sponge against the wafer in the presence of a chemical solution may be used.
  • the drying unit 20 a spin drying apparatus is used in which a wafer is dried by ejecting IPA vapor from a moving nozzle and rotating the wafer at a high speed.
  • the wafer is polished by at least one of the polishing units 14a to 14d.
  • the polished wafer is cleaned by the first cleaning unit 16 and the second cleaning unit 18, and the cleaned wafer is dried by the drying unit 20.
  • the wafer dried by the drying unit 20 is transferred to the film thickness measuring device 21 by the first substrate transfer robot 22.
  • the film thickness measuring device 21 is configured to measure the film thickness of the wafer. After measuring the film thickness, the first substrate transfer robot 22 takes out the wafer from the film thickness measuring device 21 and returns it to the load port 12.
  • FIG. 2 is a perspective view of the polishing unit 14a incorporated in the substrate processing apparatus 1 shown in FIG.
  • the polishing unit 14 a supplies a polishing liquid to the polishing table 42 that supports the polishing pad 41, a top ring 43 that presses the wafer W, which is an example of a substrate, against the polishing pad 41, and the polishing pad 41.
  • a polishing liquid supply nozzle 50 is provided.
  • the polishing table 42 is connected to a table motor 46 disposed below the table shaft 45, and the table motor 46 rotates the polishing table 42 in a direction indicated by an arrow.
  • the polishing pad 41 is affixed to the upper surface of the polishing table 42, and the upper surface of the polishing pad 41 constitutes a polishing surface 41 a for polishing the wafer W.
  • the top ring 43 is fixed to the lower end of the top ring shaft 47.
  • the top ring 43 is configured to hold the wafer W on the lower surface thereof by vacuum suction.
  • the top ring shaft 47 is connected to a rotation device (not shown) installed in the top ring arm 48, and the top ring 43 is rotated by the rotation device via the top ring shaft 47.
  • the top ring 43 is a substrate holder that holds and rotates the wafer W.
  • FIG. 3 is a top view of the polishing unit 14a shown in FIG.
  • the polishing liquid supply nozzle 50 is fixed to a nozzle turning shaft 51 and is configured to be turnable around the nozzle turning shaft 51.
  • the nozzle turning shaft 51 is connected to a nozzle motor 52 as a nozzle moving mechanism.
  • the polishing liquid supply nozzle 50 is located on the outside of the polishing pad 41 and at a position above the polishing pad 41. It is configured to be movable between the processing position P2.
  • the polishing of the wafer W is performed as follows.
  • the top ring 43 and the polishing table 42 are rotated in directions indicated by arrows in FIG. In this state, the top ring 43 presses the wafer W against the polishing surface 41 a of the polishing pad 41 while supplying the polishing liquid onto the polishing surface 41 a of the polishing pad 41 from the polishing liquid supply nozzle 50 at the processing position P2.
  • the wafer W is brought into sliding contact with the polishing pad 41 in the presence of the polishing liquid held on the polishing surface 41a.
  • the surface of the wafer W is polished by the mechanical action of abrasive grains contained in the polishing liquid and the chemical action of chemical components of the polishing liquid.
  • the polishing unit 14 a further includes a dressing device 54 for dressing the polishing pad 41.
  • the dressing device 54 includes a dresser 56 that contacts the polishing surface 41 a of the polishing pad 41, a dresser arm 57 that supports the dresser 56, and a dresser pivot shaft 58 that pivots the dresser arm 57.
  • the dresser 56 is configured to be rotated by a motor (not shown) installed in the dresser arm 57.
  • the lower surface of the dresser 56 constitutes a dressing surface made up of a large number of abrasive grains such as diamond particles.
  • the dressing of the polishing pad 41 is performed after the wafer W is polished. That is, after polishing the wafer W, the top ring 43 holding the wafer W is moved to the outside of the polishing table 42. Next, the dresser 56 is pressed against the polishing surface 41 a of the polishing pad 41 while rotating around its axis. In this state, as the dresser arm 57 turns, the dresser 56 swings on the polishing surface 41a. The dresser 56 dresses the polishing surface 41 a by slightly scraping the polishing pad 41. During dressing of the polishing pad 41, pure water is supplied from the polishing liquid supply nozzle 50 to the polishing pad 41 instead of the polishing liquid.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the first cleaning unit 16.
  • a sponge cleaning tool for cleaning the wafer W a roll sponge extending in the horizontal direction is used.
  • the first cleaning unit 16 includes four holding rollers 71, 72, 73, and 74 that hold and rotate the wafer W, cylindrical roll sponges 77 and 78 that are in contact with the upper and lower surfaces of the wafer W, and these rolls.
  • Cleaning device rotation devices 80 and 81 for rotating the sponges 77 and 78 around the central axis thereof, an upper rinse liquid supply nozzle 85 for supplying a rinse liquid (for example, pure water) to the upper surface of the wafer W, and a chemical solution for the upper surface of the wafer W
  • an upper chemical liquid supply nozzle 87 for supplying the liquid.
  • a lower rinsing liquid supply nozzle that supplies a rinsing liquid (for example, pure water) to the lower surface of the wafer W and a lower chemical liquid supply nozzle that supplies a chemical liquid to the lower surface of the wafer W are provided.
  • a chemical solution used is an etching solution having an etching action on the thin film constituting the surface of the wafer W.
  • the holding rollers 71, 72, 73, and 74 constitute a substrate holding unit that holds and rotates the wafer W.
  • the holding rollers 71, 72, 73, 74 can be moved in the direction of approaching and separating from the wafer W by a driving mechanism (for example, an air cylinder) (not shown).
  • a driving mechanism for example, an air cylinder
  • two holding rollers 71 and 74 are connected to a substrate rotating device 75, and these holding rollers 71 and 74 are rotated in the same direction by the substrate rotating device 75.
  • the two holding rollers 71 and 74 rotate, whereby the wafer W rotates about its central axis.
  • the cleaning tool rotating device 80 that rotates the upper roll sponge 77 is attached to a guide rail 89 that guides its vertical movement.
  • the cleaning tool rotating device 80 is supported by an elevating drive mechanism 82, and the cleaning tool rotating device 80 and the upper roll sponge 77 are moved up and down by the elevating drive mechanism 82.
  • the cleaning tool rotating device 81 for rotating the lower roll sponge 78 is also supported by the guide rail, and the cleaning tool rotating device 81 and the lower roll sponge 78 are moved up and down by the lift drive mechanism.
  • the lifting drive mechanism for example, a motor drive mechanism using a ball screw or an air cylinder is used.
  • the roll sponges 77 and 78 move in directions close to each other and come into contact with the upper and lower surfaces of the wafer W.
  • the wafer W is rotated around its central axis by the holding rollers 71, 72, 73 and 74.
  • the chemical solution is supplied to the upper and lower surfaces of the wafer W from the upper chemical solution supply nozzle 87 and the lower chemical solution supply nozzle (not shown).
  • the upper and lower surfaces of the wafer W are scrubbed by the roll sponges 77 and 78 slidingly contacting the upper and lower surfaces of the wafer W while rotating around the horizontally extending central axis.
  • the roll sponges 77 and 78 are longer than the diameter of the wafer W and are in contact with the entire upper and lower surfaces of the wafer W.
  • the wafer W is rinsed by supplying a rinsing liquid to the upper and lower surfaces of the rotating wafer W while bringing the roll sponges 77 and 78 into sliding contact with the upper and lower surfaces of the wafer W.
  • the polishing units 14a to 14d and the cleaning units 16 and 18 are processing units that process a wafer while supplying a processing liquid to the wafer. That is, the polishing units 14a to 14d polish the wafer while indirectly supplying the polishing liquid to the wafer through the polishing pad 41. The cleaning units 16 and 18 clean the wafer while supplying the chemical solution directly to the wafer.
  • the polishing units 14a to 14d and the cleaning units 16 and 18 are collectively referred to as a processing unit, and the polishing liquid (slurry) and the chemical liquid are collectively referred to as a processing liquid.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a processing liquid supply line 92 for supplying a processing liquid to the processing unit, and a flushing device for cleaning the processing liquid supply line 92.
  • the processing liquid supply line 92 shown in FIG. 5 is an example of a processing liquid supply line for supplying a polishing liquid (slurry) as a processing liquid to the polishing liquid supply nozzle 50 of the polishing unit 14a.
  • the processing liquid supply line for supplying the polishing liquid as the processing liquid to the polishing units 14b to 14d has the same configuration.
  • the processing liquid supply line 92 is installed in the housing 10 of the substrate processing apparatus 1.
  • the polishing liquid is referred to as a processing liquid
  • the polishing liquid supply nozzle is referred to as a processing liquid supply nozzle.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a processing liquid supply line 92 that supplies a processing liquid to the processing liquid supply nozzle 50.
  • One end of the processing liquid supply line 92 is connected to the processing liquid supply nozzle 50, and the other end is connected to a distribution line 93 provided outside the substrate processing apparatus 1.
  • the processing liquid supply line 92 and the distribution line 93 are connected to each other by a connection portion 114.
  • the connection portion 114 is provided on the housing 10 of the substrate processing apparatus 1.
  • the distribution line 93 connects a processing liquid circulation line 97 as a processing liquid supply source and a processing liquid supply line 92.
  • the processing liquid circulation line 97 is laid in a factory where the substrate processing apparatus 1 is installed, and the processing liquid circulates in the factory through the processing liquid circulation line 97. A part of the processing liquid circulating through the processing liquid circulation line 97 flows into the distribution line 93 and is introduced into the substrate processing apparatus 1. Further, the processing liquid is transferred to the processing liquid supply nozzle 50 through the processing liquid supply line 92.
  • the distribution line 93 is provided with a filter 94 for capturing coarse particles contained in the processing liquid.
  • the filter 94 is configured to capture coarse particles having a predetermined size or larger.
  • the processing liquid passes through the filter 94 and then flows into the processing liquid supply line 92.
  • the filter 94 is disposed outside the substrate processing apparatus 1, but may be disposed inside the substrate processing apparatus 1. That is, the filter 94 may be attached to the processing liquid supply line 92.
  • the flushing device is a cleaning device that cleans the inside of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 using a cleaning liquid.
  • the flushing apparatus includes a cleaning liquid supply line 99 that supplies the cleaning liquid to the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93, and a cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line 92. ) And a drain mechanism 101 that leads to 100.
  • the cleaning liquid is a flushing fluid for removing the processing liquid that flows in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 and stays in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92. More specifically, the cleaning liquid is supplied into the distribution line 93, flows through the distribution line 93 at a higher flow rate than the processing liquid, and further flows through the processing liquid supply line 92.
  • a supply switching valve 104 is attached to the distribution line 93 and the cleaning liquid supply line 99 to allow either the processing liquid or the cleaning liquid to flow through the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92.
  • the cleaning liquid supply line 99 is connected to the distribution line 93 via the supply switching valve 104.
  • the supply switching valve 104 is disposed on the upstream side of the filter 94. The supply switching valve 104 in the initial state allows the processing liquid to flow into the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93 by opening the distribution line 93 while closing the cleaning liquid supply line 99.
  • the supply switching valve 104 disconnects the connection between the distribution line 93 and the treatment liquid circulation line 97 and connects the cleaning liquid supply line 99 and the distribution line 93, whereby the cleaning liquid becomes the cleaning liquid. It flows into the processing liquid supply line 92 through the supply line 99 and the distribution line 93.
  • the supply switching valve 104 a three-way valve or a combination of a plurality of on-off valves is used.
  • the cleaning liquid supply line 99 and the supply switching valve 104 are disposed outside the substrate processing apparatus 1, and the drain mechanism 101 is disposed in the substrate processing apparatus 1.
  • the supply switching valve 104 is preferably arranged immediately downstream of the connection point between the processing liquid circulation line 97 and the distribution line 93. With this arrangement, the cleaning liquid can flow through most of the distribution line 93.
  • the drain mechanism 101 includes a drain line 110 branched from the processing liquid supply line 92 and extending to the drain 100, and a drain switching valve 107 attached to the processing liquid supply line 92 and the drain line 110.
  • the drain switching valve 107 is disposed on the downstream side of the connection portion 114.
  • the drain switching valve 107 is disposed immediately downstream of the connection portion 114.
  • the drain switching valve 107 is configured to guide the cleaning liquid flowing through the processing liquid supply line 92 to the drain line 110. More specifically, the drain switching valve 107 in the initial state closes the drain line 110 and communicates the upstream flow path and the downstream flow path of the processing liquid supply line 92 to allow the processing liquid to flow through the processing liquid supply line 92. It is allowed to flow through to the processing liquid supply nozzle 50. When the drain switching valve 107 is operated, the drain switching valve 107 connects the drain line 110 and the upstream flow path of the processing liquid supply line 92 while closing the downstream flow path of the processing liquid supply line 92, thereby processing liquid. The processing liquid flowing through the supply line 92 is guided to the drain line 110. In FIG.
  • the drain switching valve 107 is disposed on the downstream side of the filter 94, but the position of the drain switching valve 107 is not limited to this embodiment.
  • the filter 94 may be disposed immediately upstream of the processing liquid supply nozzle 50.
  • the drain switching valve 107 a three-way valve or a combination of a plurality of on-off valves is used.
  • the cleaning liquid flows through the distribution line 93 and pushes away the processing liquid remaining in the distribution line 93. Further, the cleaning liquid (flushing fluid) flows through the processing liquid supply line 92 and pushes away the processing liquid remaining in the processing liquid supply line 92. In this way, the cleaning liquid can remove the deteriorated processing liquid remaining in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92, and can further clean the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92.
  • the processing liquid is discharged (discarded) together with the cleaning liquid through the drain line 110 to the drain 100.
  • the drain switching valve 107 and the drain 100 are disposed in the vicinity of the connection portion 114 that connects the processing liquid supply line 92 and the distribution line 93.
  • the drain switching valve 107 is operated, and the upstream flow path of the processing liquid supply line 92 is connected to the drain line 110. After the new processing liquid flows into the substrate processing apparatus 1, it is immediately introduced to the drain line 110 and discharged (discarded) to the drain 100. Therefore, the inside of the substrate processing apparatus 1 can be kept clean.
  • the new processing liquid can be expected not to clean the inside of the processing liquid supply line 92 and the distribution line 93 only by washing away the old processing liquid. Therefore, when the dirt inside the processing liquid supply line 92 and the distribution line 93 is severe, the drain switching valve 107 and the supply switching valve 104 are operated to introduce the cleaning liquid into the distribution line 93. The cleaning liquid flows through the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 to clean the inside thereof, and is further discharged (discarded) to the drain 100 through the drain line 110. Also in this case, since the cleaning liquid and the old processing liquid flow into the substrate processing apparatus 1 and are immediately guided to the drain line 110, the inside of the substrate processing apparatus 1 is not contaminated with the old processing liquid.
  • the operations of the drain switching valve 107 and the supply switching valve 104 are controlled by the operation control unit 30.
  • the operation control unit 30 may be configured integrally with the processing control unit 29 of the substrate processing apparatus 1.
  • the operation control unit 30 operates the supply switching valve 104 and the drain switching valve 107 to connect the cleaning liquid supply line 99 and the distribution line 93, and at the same time, drain line 110 communicates with the processing liquid supply line 92.
  • the cleaning liquid is supplied from the cleaning liquid supply line 99 into the distribution line 93 through the supply switching valve 104, flows in this order through the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92, and further passes through the drain switching valve 107 and the drain line 110 to the drain 100. It is discharged (discarded).
  • the cleaning liquid is directly supplied to the drain 100 without being supplied onto the polishing pad 41.
  • the drain 100 is an example of a liquid disposal location, and the liquid disposal location may be a structure for discarding the processing liquid.
  • a pure water switching valve 112 is attached to the treatment liquid supply line 92, and a pure water supply line 113 is connected to the pure water switching valve 112.
  • the pure water switching valve 112 is arranged on the downstream side of the drain switching valve 107.
  • the pure water switching valve 112 is preferably arranged immediately downstream of the drain switching valve 107.
  • the operation of the pure water switching valve 112 is controlled by the operation control unit 30.
  • the upstream flow path of the processing liquid supply line 92 is closed, while the pure water supply line 113 and the downstream flow path of the processing liquid supply line 92 are connected.
  • Pure water that functions as a cleaning liquid is supplied into the processing liquid supply line 92 through the pure water supply line 113, flows through the processing liquid supply line 92, and is supplied from the processing liquid supply nozzle 50 onto the polishing pad 41.
  • the pure water is supplied to the processing liquid supply nozzle 50 through the processing liquid supply line 92 periodically (for example, every time a wafer is processed). Accordingly, no processing liquid remains in the processing liquid supply line 92 extending from the pure water switching valve 112 to the processing liquid supply nozzle 50 and in the processing liquid supply nozzle 50.
  • the cleaning liquid vigorously flows in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92, and pushes the deteriorated processing liquid to the drain 100.
  • the treatment liquid staying in the distribution line 93 and the treatment liquid supply line 92 for a long time may have a concentration distribution greatly changed from the original concentration distribution, and fine particles (usually abrasive grains) may be present. It may contain coarse particles formed by agglomeration.
  • Such a processing liquid is not supplied to the polishing pad 41 but is directly discharged to the drain 100. Therefore, the processing liquid having changed properties does not adversely affect the polishing of the wafer.
  • the cleaning liquid (that is, flushing fluid) used for cleaning the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 includes pure water, an etching liquid, an aqueous solution containing a chelating agent, a liquid that exerts a zeta potential effect, and a liquid that has been subjected to ultrasonic vibration. Etc.
  • acidic or alkaline cleaning liquid adheres to members such as the polishing pad 41, the top ring 43, the dresser 56, and the roll sponges 77 and 78, these members may be contaminated. According to this embodiment, since the cleaning liquid is discharged into the drain 100 outside the polishing pad 41, the cleaning liquid does not adhere to these members.
  • a transfer line 111 that guides the cleaning liquid and the processing liquid discharged to the drain 100 to the outside of the substrate processing apparatus 1 may be provided.
  • the transfer line 111 extends from the drain 100 to the outside of the substrate processing apparatus 1, and the cleaning liquid and the processing liquid discharged to the drain 100 are discharged to the outside of the substrate processing apparatus 1 through the transfer line 111. Therefore, the inside of the substrate processing apparatus 1 can be prevented from being contaminated by the cleaning liquid and the processing liquid.
  • the cleaning of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 is performed before the wafer is processed, that is, before the wafer is polished.
  • the cleaning liquid is supplied when the substrate processing apparatus 1 is idling or when the operation time of the substrate processing apparatus 1 reaches a predetermined time. Accordingly, the old processing liquid remaining in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 is removed, and a new processing liquid that can exhibit its original properties is supplied to the polishing pad 41 through the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92. Is done.
  • the operation control unit 30 operates the drain switching valve 107 and the supply switching valve 104 when idling the substrate processing apparatus 1 or when the operation time of the substrate processing apparatus 1 reaches a predetermined time, and automatically supplies the cleaning liquid. You may supply to the distribution line 93 and the process liquid supply line 92.
  • the pure water supply line 116 is connected to the cleaning liquid supply line 99.
  • a pure water switching valve 117 is attached to the cleaning liquid supply line 99, and the pure water supply line 116 is connected to the cleaning liquid supply line 99 via the pure water switching valve 117.
  • pure water is supplied into the distribution line 93 through the pure water supply line 116 and the cleaning liquid supply line 99. Pure water flows through the treatment liquid supply line 92 through the distribution line 93, and is further discharged to the drain 100 through the drain switching valve 107 and the drain line 110. As described above, the pure water removes the cleaning liquid from the inside of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92, thereby keeping the inside of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 clean.
  • FIG. 6 is a diagram showing another embodiment of the flushing device.
  • the configuration of the present embodiment that is not particularly described is the same as that of the embodiment shown in FIG.
  • the drain switching valve 107 is disposed immediately upstream of the processing liquid supply nozzle 50.
  • the cleaning liquid can pass through most of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92, and most of the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 can be cleaned with the cleaning liquid.
  • the pure water switching valve 112 When the pure water switching valve 112 is operated, pure water is supplied into the processing liquid supply line 92 through the pure water supply line 113, flows through the processing liquid supply line 92, and is supplied from the processing liquid supply nozzle 50 onto the polishing pad 41. Is done. Thus, since the processing liquid in the processing liquid supply nozzle 50 and the processing liquid supply line 92 is replaced with pure water after the wafer processing, the retention and aggregation of the processing liquid in the processing liquid supply nozzle 50 and the processing liquid supply line 92 are caused. Is prevented.
  • the drain switching valve 107 is disposed on the downstream side of the pure water switching valve 112. Accordingly, the pure water can remove the cleaning liquid from the entire processing liquid supply line 92.
  • FIG. 7 is a view showing still another embodiment of the flushing apparatus.
  • the drain mechanism 101 includes a nozzle motor 52 as a nozzle moving mechanism that moves the processing liquid supply nozzle 50 from the processing position P2 above the polishing pad 41 to the retracted position P1 above the drain 100. (Refer to FIG. 3 for details of the saving position P1 and the processing position P2.)
  • the drain switching valve 107 and the drain line 110 described above are not provided.
  • the drain 100 is provided below the processing liquid supply nozzle 50 moved to the retracted position P1.
  • the operation of the nozzle motor 52 is controlled by the operation control unit 30. That is, the operation control unit 30 operates the nozzle motor 52 to move the processing liquid supply nozzle 50 to the retracted position P1 above the drain 100 before the wafer W is polished. Thereafter, the supply switching valve 104 is operated to allow the cleaning liquid (or pure water) to flow into the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93. The processing liquid staying in the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92 is discharged together with the cleaning liquid (or pure water) to the drain 100 through the processing liquid supply nozzle 50 and is not supplied onto the polishing pad 41. According to this embodiment, the cleaning liquid (or pure water) can be passed through the entire processing liquid supply line 92 and the processing liquid supply nozzle 50, and the entire processing liquid supply line 92 and the processing liquid supply nozzle 50 can be cleaned. Or pure water).
  • the drain switching valve 107 is unnecessary.
  • the filter 94 is configured to capture coarse particles contained in the processing liquid.
  • the pressure on the inflow side of the filter 94 increases, and a large amount of particles are pushed out of the filter 94.
  • a processing solution containing a large amount of particles causes serious damage to the wafer. Therefore, it is necessary to replace the filter 94 before the filter 94 is clogged.
  • a flow meter or pressure gauge may be used to detect clogging of the filter 94.
  • the flushing device counts (counts) the number of particles contained in the processing liquid flowing through the processing liquid supply line 92.
  • a device 120 is provided.
  • the particle measuring device 120 is configured to measure the size of the particles and count the number of particles contained in the treatment liquid per unit volume for each particle size.
  • the particle measuring device 120 is attached to the processing liquid supply line 92 and is arranged on the downstream side of the filter 94.
  • the particle measuring device 120 is connected to the operation control unit 30 and configured to send the number of particles to the operation control unit 30.
  • the particle measuring device 120 is also called a particle monitor. 5 to 7, the particle measuring device 120 is arranged in the substrate processing apparatus 1, but the particle measuring device 120 may be attached to the distribution line 93.
  • the operation control unit 30 predicts clogging of the filter 94 based on the number of particles. As described above, when the filter 94 starts to be clogged, the number of particles contained in the processing liquid that has passed through the filter 94 increases. When the number of particles contained in the processing liquid per unit volume reaches a predetermined threshold value, the operation control unit 30 issues an alarm that prompts replacement of the filter 94. Therefore, the filter 94 can be replaced before the filter 94 is clogged.
  • the operation control unit 30 When the number of particles reaches a threshold value, the operation control unit 30 operates the drain mechanism 101 while operating the supply switching valve 104 to flow the cleaning liquid into the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92. The cleaning liquid may be guided to the drain 100 together with the processing liquid. Further, the operation control unit 30 may issue an alarm and / or stop the operation of the substrate processing apparatus 1 when the number of particles reaches a threshold value.
  • the operation control unit 30 When the measurement value of the particle size reaches a predetermined threshold value, the operation control unit 30 operates the supply switching valve 104 to flow the cleaning liquid into the distribution line 93 and the processing liquid supply line 92.
  • the drain mechanism 101 may be operated so that the cleaning liquid is guided to the drain 100 together with the processing liquid. Further, the operation control unit 30 may issue an alarm and / or stop the operation of the substrate processing apparatus 1 when the measurement value of the particle size reaches a predetermined threshold value.
  • the film thickness measuring device 21 (see FIG. 1) is connected to the operation control unit 30, and the film thickness measuring device 21 is configured to send a measurement value of the film thickness of the wafer to the operation control unit 30.
  • the operation control unit 30 operates the supply switching valve 104 to cause the cleaning liquid to flow into the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93 and the drain mechanism 101. And the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line 92 may be guided to the drain 100.
  • the operation control unit 30 may issue an alarm and / or stop the operation of the substrate processing apparatus 1 when the measured value of the film thickness exceeds a predetermined allowable range.
  • the film thickness measuring device 21 shown in FIG. 1 is a so-called in-line type film thickness measuring device incorporated in the substrate processing apparatus 1, but the film thickness measuring device 21 is a stand-alone type installed outside the substrate processing apparatus 1.
  • the external film thickness measuring device may be used.
  • the operation control unit 30 calculates the wafer polishing rate from the initial value of the film thickness, the measured value of the film thickness, and the polishing time, and when this polishing rate exceeds a predetermined allowable range, the supply switching valve 104 is calculated.
  • the cleaning liquid may be caused to flow into the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93, and the drain mechanism 101 may be operated to guide the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line 92 to the drain 100.
  • the operation control unit 30 may issue an alarm and / or stop the operation of the substrate processing apparatus 1 when the polishing rate exceeds a predetermined allowable range.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing an example in which a defect inspection device 23 is provided outside the substrate processing apparatus 1.
  • the defect inspector 23 is configured to detect defects such as scratches formed on the surface of the wafer and foreign matters attached to the surface of the wafer and count the number of the defects.
  • a light scattering type defect inspection device that irradiates light (visible light, infrared light, ultraviolet light, etc.) on the wafer surface and detects scratches on the wafer surface from scattered light from the wafer surface is used.
  • the particles contained in the processing liquid increase, scratches may be formed on the surface of the wafer. Therefore, the wafer processed by the substrate processing apparatus 1 is transferred to the defect inspection device 23, and the defect inspection device 23 detects a scratch formed on the wafer surface.
  • the defect inspector 23 is connected to the operation control unit 30, and the number of detected scratches is sent to the operation control unit 30.
  • the operation control unit 30 operates the supply switching valve 104 to cause the cleaning liquid to flow into the processing liquid supply line 92 through the distribution line 93 and the drain mechanism.
  • the cleaning liquid supplied to the processing liquid supply line 92 may be guided to the drain 100 by operating 101.
  • the operation control unit 30 may issue an alarm and / or stop the operation of the substrate processing apparatus 1 when the number of detected scratches reaches a predetermined threshold value.
  • FIG. 9, FIG. 10, and FIG. 11 are schematic views showing a processing liquid supply system for supplying a chemical liquid as a processing liquid to the cleaning unit 16.
  • the processing liquid supply system shown in FIGS. 9, 10, and 11 has basically the same configuration as the processing liquid supply system shown in FIGS. 5, 6, and 7, and FIGS.
  • the embodiment shown in FIG. 11 corresponds to the embodiment shown in FIG. 5, FIG. 6, and FIG.
  • the upper chemical solution supply nozzle 87 and the lower chemical solution supply nozzle (not shown) are moved to a retreat position P1 outside the wafer W and a processing position above the wafer W by the upper nozzle motor 122 and the lower nozzle motor (not shown). It is configured to be movable between P2.
  • the drain mechanism 101 includes an upper nozzle motor 122 and a lower nozzle motor (not shown).
  • the drain 100 which is an example of a liquid disposal location, is located outside the holding rollers 71, 72, 73, and 74 that are substrate holding units that hold the wafer W. Therefore, when the drain mechanism 101 operates, the cleaning liquid and the processing liquid (chemical liquid) that have flowed through the processing liquid supply line 92 are not supplied to the wafer W but are directly guided to the drain 100.
  • the present invention is applicable to a substrate processing system and a substrate processing method capable of cleaning a processing liquid supply line.
  • Substrate processing apparatus 10 Housing 12 Load port 14a-14d Polishing unit 16 1st washing

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Abstract

　本発明は、処理液供給ラインを洗浄することができる基板処理システムおよび基板処理方法に関するものである。　基板処理システムは、基板Ｗを処理する基板処理装置（１）と、分配ライン（９３）および処理液供給ライン（９２）を洗浄するフラッシング装置とを備えている。フラッシング装置は、分配ライン（９３）に接続された洗浄液供給ライン（９９）と、分配ライン（９３）を通じて処理液供給ライン（９２）に供給された洗浄液を液体廃棄箇所（１００）にまで導くドレイン機構（１０１）と、処理液または洗浄液のいずれか一方が分配ライン（９３）内を流れることを許容する供給切り替え弁（１０４）と、ドレイン機構（１０１）および供給切り替え弁（１０４）の動作を制御する動作制御部（３０）とを備える。

Description

基板処理システムおよび基板処理方法
　本発明は、ウェハなどの基板を処理する基板処理システムおよび基板処理方法に関し、特に処理液を用いて基板を処理し、さらに処理液供給ラインを洗浄することができる基板処理システムおよび基板処理方法に関する。
　半導体デバイスの製造工場内には、ウェハを研磨して洗浄する基板処理装置が複数設置される。近年の製造工場では、研磨液や薬液などの処理液をこれら複数の基板処理装置に分配する集中供給システムが採用されている。この集中供給システムによれば、製造工場内に設置されている循環ラインを通って処理液が循環し、循環ラインから延びる分岐ラインを通じてそれぞれの基板処理装置に処理液が供給される。
　基板処理装置に供給された処理液は、ウェハが処理（すなわち研磨および洗浄）されている限り基板処理装置内を流れ続ける。しかしながら、ウェハが処理されていないとき、処理液は基板処理装置内に設置された配管内に留まる。ウェハの処理が長時間行われていないと、処理液は配管内で沈降する。その結果、処理液の濃度分布が変化し、あるいは処理液に含まれる砥粒などの粒子が凝集して大きな粒子（以下、粗大粒子という）を形成することがある。濃度分布が変化した処理液は基板の処理結果に悪影響を及ぼす原因となる。また、ウェハの処理時に粗大粒子がウェハに接触すると、ウェハの表面にスクラッチが発生してしまうことがある。
特開２００７－２２９８４５号公報 特開平９－２９６３７号公報 特開２００４－３５８５８７号公報 特開２０００－２８０１７０号公報 特開２００２－１５４０５７号公報
　本発明は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたもので、本来の性質を発揮した処理液をウェハなどの基板に直接または間接に供給しながら該基板を処理することができる基板処理システムおよび基板処理方法を提供することを目的とする。
　本発明の一態様は、処理液供給ラインに接続された処理液供給ノズルから処理液を基板に直接または間接に供給しながら、該基板を処理する基板処理装置と、処理液供給源と前記処理液供給ラインとを接続する分配ラインと、前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄するフラッシング装置とを備え、前記フラッシング装置は、前記分配ラインに接続された洗浄液供給ラインと、前記分配ラインを通じて前記処理液供給ラインに供給された洗浄液を液体廃棄箇所にまで導くドレイン機構と、前記分配ラインおよび前記洗浄液供給ラインに取り付けられ、前記処理液または前記洗浄液のいずれか一方が前記分配ライン内を流れることを許容する供給切り替え弁と、前記ドレイン機構および前記供給切り替え弁の動作を制御する動作制御部と、を備え、前記分配ラインおよび前記供給切り替え弁は、前記基板処理装置の外に配置されていることを特徴とする基板処理システムである。
　本発明の好ましい態様は、前記ドレイン機構は、前記処理液供給ラインから分岐して前記液体廃棄箇所まで延びるドレインラインと、前記処理液供給ラインおよび前記ドレインラインに取り付けられたドレイン切り替え弁とを備え、前記ドレイン切り替え弁は、前記処理液供給ラインを流れる前記洗浄液を前記ドレインラインに導くように構成されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記ドレイン切り替え弁は、前記処理液供給ノズルの直ぐ上流側に配置されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記ドレイン機構は、前記処理液供給ノズルを、前記基板を処理するための所定位置から、前記液体廃棄箇所の上方の位置に移動させるノズル移動機構であることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記動作制御部は、前記基板の処理が行われる前に、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記処理液供給ライン内に流すことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記動作制御部は、前記基板処理装置の運転時間が所定の時間に達したときに、前記供給切り替え弁および前記ドレイン機構を作動させて前記洗浄液を前記処理液供給ライン内に流しつつ、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、単位体積当たりの前記処理液に含まれる粒子の数をカウントする粒子測定装置をさらに備えたことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、警報を発し、または前記基板処理装置の運転を停止することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記処理液に含まれる前記粒子を捕捉するためのフィルタをさらに備え、前記粒子測定装置は前記フィルタの下流側に配置されていることを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記フィルタの交換を促す警報を発することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記基板の膜厚を測定する膜厚測定器をさらに備え、前記動作制御部は、前記膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記基板の欠陥を検出する基板検査器をさらに備え、前記動作制御部は、検出された前記欠陥の数が所定のしきい値に達した場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　本発明の他の態様は、分配ラインを通じて基板処理装置内の処理液供給ラインに洗浄液を流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を液体廃棄箇所にまで導き、前記処理液供給ラインを通じて処理液を基板に直接または間接に供給しながら、該基板を前記基板処理装置内で処理することを特徴とする基板処理方法である。
　本発明の好ましい態様は、新たな処理液を前記分配ラインに供給して前記分配ライン内に残留している処理液を押し流し、さらに前記処理液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、単位体積当たりの前記処理液に含まれる粒子の数を測定する工程をさらに含むことを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、警報を発し、または前記基板処理装置の運転を停止することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインまたは前記処理液供給ラインに取り付けられたフィルタの交換を促す警報を発することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記基板の膜厚を測定する工程をさらに含み、前記膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記基板の欠陥を検出する工程をさらに含み、検出された前記欠陥の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする。
　本発明の好ましい態様は、前記基板処理装置の運転時間が所定の時間に達したときに、前記分配ラインを通じて前記処理液供給ラインに前記洗浄液を流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする。
　洗浄液は分配ラインおよび処理液供給ライン内を流れて、分配ラインおよび処理液供給ラインに滞留している劣化した処理液を洗い流す。さらに、洗浄液は、処理液とともにドレイン機構によって液体廃棄箇所に導かれ、液体廃棄箇所に排出される。したがって、洗浄液および劣化した処理液は基板には供給されず、基板の処理に悪影響を与えることがない。分配ラインおよび処理液供給ラインを洗浄液で洗浄した後は、本来の性質を発揮することができる処理液が基板に直接または間接に供給される。したがって、基板の処理を正常に行うことができる。
基板処理装置の一実施形態を示す平面図である。 図１に示す基板処理装置に組み込まれた研磨ユニットの斜視図である。 図２に示す研磨ユニットを上から見た図である。 図１に示す基板処理装置に組み込まれた洗浄ユニットの斜視図である。 処理ユニットに処理液を供給する処理液供給ラインと、この処理液供給ラインを洗浄するフラッシング装置を示す模式図である。 フラッシング装置の他の実施形態を示す図である。 フラッシング装置のさらに他の実施形態を示す図である。 基板処理装置の外部に欠陥検査器が設けられた例を示す模式図である。 フラッシング装置のさらに他の実施形態を示す図である。 フラッシング装置のさらに他の実施形態を示す図である。 フラッシング装置のさらに他の実施形態を示す図である。
　以下、実施形態について図面を参照して説明する。図１乃至図１１において、同一または相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
　図１は、基板処理装置１の一実施形態を示す平面図である。この基板処理装置１は、ウェハなどの基板の研磨、洗浄、および乾燥を含む複数の処理を実行することができる複合装置である。図１に示すように、基板処理装置１は、略矩形状のハウジング１０と、多数のウェハを収容する基板カセットが載置されるロードポート１２を備えている。ロードポート１２は、ハウジング１０に隣接して配置されている。ロードポート１２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard　Manufacturing　Interface）ポッド、またはＦＯＵＰ（Front　Opening　Unified　Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦ及びＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。
　ハウジング１０の内部には、ウェハを洗浄する複数（この実施形態では４つ）の研磨ユニット１４ａ，１４ｂ，１４ｃ，１４ｄと、研磨されたウェハを洗浄する第１洗浄ユニット１６及び第２洗浄ユニット１８と、洗浄されたウェハを乾燥させる乾燥ユニット２０が収容されている。研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、基板処理装置１の長手方向に沿って配列され、洗浄ユニット１６，１８及び乾燥ユニット２０も基板処理装置１の長手方向に沿って配列されている。
　ロードポート１２、研磨ユニット１４ａ、及び乾燥ユニット２０に囲まれた領域には、第１基板搬送ロボット２２が配置され、また研磨ユニット１４ａ～１４ｄと平行に、基板搬送ユニット２４が配置されている。第１基板搬送ロボット２２は、研磨すべきウェハをロードポート１２から受け取って基板搬送ユニット２４に渡すとともに、乾燥されたウェハを乾燥ユニット２０から受け取ってロードポート１２に戻す。基板搬送ユニット２４は、第１基板搬送ロボット２２から受け取ったウェハを搬送して、各研磨ユニット１４ａ～１４ｄとの間でウェハの受け渡しを行う。各研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、研磨面に研磨液（スラリー）を供給しながら、ウェハを研磨面に摺接させることで、ウェハの表面を研磨する。
　第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８の間に位置して、これらの洗浄ユニット１６，１８および基板搬送ユニット２４の間でウェハを搬送する第２基板搬送ロボット２６が配置される。第２洗浄ユニット１８と乾燥ユニット２０との間に位置して、これらの各ユニット１８，２０の間でウェハを搬送する第３基板搬送ロボット２８が配置されている。更に、ハウジング１０の内部に位置して、基板処理装置１の各ユニットの動きを制御する処理制御部２９が配置されている。
　第１洗浄ユニット１６および第２洗浄ユニット１８として、薬液の存在下で、ウェハの表裏両面にロールスポンジを擦り付けてウェハを洗浄する第１洗浄ユニット１６が使用されている。第２洗浄ユニット１８として、薬液の存在下でペン型のスポンジをウェハに擦り付ける洗浄装置が使用されてもよい。乾燥ユニット２０として、移動するノズルからＩＰＡ蒸気を噴出してウェハを乾燥させ、更にウェハを高速で回転させることによってウェハを乾燥させるスピン乾燥装置が使用されている。
　ウェハは、研磨ユニット１４ａ～１４ｄの少なくとも１つにより研磨される。研磨されたウェハは、第１洗浄ユニット１６と第２洗浄ユニット１８により洗浄され、さらに洗浄されたウェハは乾燥ユニット２０により乾燥される。
　乾燥ユニット２０で乾燥されたウェハは、第１基板搬送ロボット２２によって膜厚測定器２１に搬送される。この膜厚測定器２１は、ウェハの膜厚を測定するように構成されている。膜厚の測定後、第１基板搬送ロボット２２は、ウェハを膜厚測定器２１から取り出してロードポート１２に戻す。
　研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、同一の構成を有している。したがって、以下、研磨ユニット１４ａについて説明する。図２は図１に示す基板処理装置１に組み込まれた研磨ユニット１４ａの斜視図である。図２に示すように、研磨ユニット１４ａは、研磨パッド４１を支持する研磨テーブル４２と、基板の一例であるウェハＷを研磨パッド４１に押し付けるトップリング４３と、研磨パッド４１に研磨液を供給する研磨液供給ノズル５０とを備えている。
　研磨テーブル４２は、テーブル軸４５を介してその下方に配置されるテーブルモータ４６に連結されており、このテーブルモータ４６により研磨テーブル４２が矢印で示す方向に回転されるようになっている。研磨パッド４１は研磨テーブル４２の上面に貼付されており、研磨パッド４１の上面がウェハＷを研磨する研磨面４１ａを構成している。トップリング４３はトップリングシャフト４７の下端に固定されている。トップリング４３は、その下面に真空吸引によりウェハＷを保持できるように構成されている。トップリングシャフト４７は、トップリングアーム４８内に設置された図示しない回転装置に連結されており、トップリング４３はこの回転装置によりトップリングシャフト４７を介して回転駆動されるようになっている。トップリング４３は、ウェハＷを保持して回転させる基板保持部である。
　図３は図２に示す研磨ユニット１４ａを上から見た図である。図３に示すように、研磨液供給ノズル５０はノズル旋回軸５１に固定されており、ノズル旋回軸５１を中心として旋回可能に構成されている。ノズル旋回軸５１は、ノズル移動機構としてのノズルモータ５２に連結されており、このノズルモータ５２によって、研磨液供給ノズル５０は、研磨パッド４１の外側にある待避位置Ｐ１と研磨パッド４１の上方の処理位置Ｐ２との間を移動可能に構成されている。
　ウェハＷの研磨は次のように行われる。トップリング４３および研磨テーブル４２をそれぞれ図２の矢印で示す方向に回転させる。この状態で、処理位置Ｐ２にある研磨液供給ノズル５０から研磨液を研磨パッド４１の研磨面４１ａ上に供給しながら、トップリング４３はウェハＷを研磨パッド４１の研磨面４１ａに押し付ける。ウェハＷは、研磨面４１ａ上に保持された研磨液の存在下で研磨パッド４１に摺接される。ウェハＷの表面は、研磨液に含まれる砥粒の機械的作用と研磨液の化学成分の化学的作用により研磨される。
　研磨ユニット１４ａは、研磨パッド４１をドレッシングするためのドレッシング装置５４をさらに備えている。ドレッシング装置５４は、研磨パッド４１の研磨面４１ａに接触するドレッサ５６と、ドレッサ５６を支持するドレッサアーム５７と、ドレッサアーム５７を旋回させるドレッサ旋回軸５８とを備えている。ドレッサ５６は、ドレッサアーム５７内に設置された図示しないモータにより回転されるように構成されている。ドレッサ５６の下面は、ダイヤモンド粒子などの多数の砥粒からなるドレッシング面を構成する。
　研磨パッド４１のドレッシングは、ウェハＷの研磨後に行われる。すなわち、ウェハＷの研磨後、ウェハＷを保持したトップリング４３を研磨テーブル４２の外側に移動させる。次いで、ドレッサ５６はその軸心まわりに回転しながら、研磨パッド４１の研磨面４１ａに押し付けられる。この状態で、ドレッサアーム５７の旋回に伴って、ドレッサ５６は研磨面４１ａ上を揺動する。ドレッサ５６は、研磨パッド４１を僅かに削り取ることにより研磨面４１ａをドレッシングする。研磨パッド４１のドレッシング中、研磨液に代えて純水が研磨液供給ノズル５０から研磨パッド４１に供給される。
　図４は、第１洗浄ユニット１６を示す斜視図である。この実施形態では、ウェハＷを洗浄するスポンジ洗浄具として、水平方向に延びるロールスポンジが使用されている。第１洗浄ユニット１６は、ウェハＷを保持して回転させる４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４と、ウェハＷの上下面にそれぞれ接触する円柱状のロールスポンジ７７，７８と、これらのロールスポンジ７７，７８をその中心軸線まわりに回転させる洗浄具回転装置８０，８１と、ウェハＷの上面にリンス液（例えば純水）を供給する上側リンス液供給ノズル８５と、ウェハＷの上面に薬液を供給する上側薬液供給ノズル８７とを備えている。図示しないが、ウェハＷの下面にリンス液（例えば純水）を供給する下側リンス液供給ノズルと、ウェハＷの下面に薬液を供給する下側薬液供給ノズルが設けられている。使用される薬液の一例は、ウェハＷの表面を構成する薄膜に対してエッチング作用を有するエッチング液である。
　保持ローラー７１，７２，７３，７４は、ウェハＷを保持して回転させる基板保持部を構成する。保持ローラー７１，７２，７３，７４は図示しない駆動機構（例えばエアシリンダ）によって、ウェハＷに近接および離間する方向に移動可能となっている。４つの保持ローラーのうちの２つの保持ローラー７１，７４は、基板回転装置７５に連結されており、これら保持ローラー７１，７４は基板回転装置７５によって同じ方向に回転されるようになっている。４つの保持ローラー７１，７２，７３，７４がウェハＷを保持した状態で、２つの保持ローラー７１，７４が回転することにより、ウェハＷはその中心軸線まわりに回転する。
　上側のロールスポンジ７７を回転させる洗浄具回転装置８０は、その上下方向の動きをガイドするガイドレール８９に取り付けられている。また、この洗浄具回転装置８０は昇降駆動機構８２に支持されており、洗浄具回転装置８０および上側のロールスポンジ７７は昇降駆動機構８２により上下方向に移動されるようになっている。
　図示しないが、下側のロールスポンジ７８を回転させる洗浄具回転装置８１もガイドレールに支持されており、昇降駆動機構によって洗浄具回転装置８１および下側のロールスポンジ７８が上下動するようになっている。昇降駆動機構としては、例えばボールねじを用いたモータ駆動機構またはエアシリンダが使用される。ウェハＷの洗浄時には、ロールスポンジ７７，７８は互いに近接する方向に移動してウェハＷの上下面に接触する。
　次に、ウェハを洗浄する工程について説明する。保持ローラー７１，７２，７３，７４によりウェハＷをその中心軸線まわりに回転させる。次いで、上側薬液供給ノズル８７および図示しない下側薬液供給ノズルからウェハＷの上面及び下面に薬液が供給される。この状態で、ロールスポンジ７７，７８がその水平に延びる中心軸線まわりに回転しながらウェハＷの上下面に摺接することによって、ウェハＷの上下面をスクラブ洗浄する。ロールスポンジ７７，７８は、ウェハＷの直径よりも長く、ウェハＷの上下面全体に接触するようになっている。スクラブ洗浄後、ロールスポンジ７７，７８をウェハＷの上下面に摺接させながら、回転するウェハＷの上面及び下面にリンス液を供給することによってウェハＷのリンスが行われる。
　上述したように、研磨ユニット１４ａ～１４ｄおよび洗浄ユニット１６，１８は、ウェハに処理液を供給しながら該ウェハを処理する処理ユニットである。すなわち、研磨ユニット１４ａ～１４ｄは、研磨パッド４１を通じて研磨液をウェハに間接的に供給しながらウェハを研磨する。洗浄ユニット１６，１８は、薬液を直接ウェハに供給しながらウェハを洗浄する。以下、研磨ユニット１４ａ～１４ｄおよび洗浄ユニット１６，１８を総称して処理ユニットと呼び、研磨液（スラリー）および薬液を総称して処理液と呼ぶ。
　図５は処理ユニットに処理液を供給する処理液供給ライン９２と、この処理液供給ライン９２を洗浄するフラッシング装置を示す模式図である。図５に示す処理液供給ライン９２は、処理液として研磨液（スラリー）を研磨ユニット１４ａの研磨液供給ノズル５０に供給するための処理液供給ラインの一例である。研磨ユニット１４ｂ～１４ｄに処理液としての研磨液を供給するための処理液供給ラインも同様の構成を有している。処理液供給ライン９２は、基板処理装置１のハウジング１０内に設置されている。
　以下の説明では、研磨液を処理液と称し、研磨液供給ノズルを処理液供給ノズルと称する。図５に示すように、基板処理装置１は、処理液を処理液供給ノズル５０に供給する処理液供給ライン９２を備えている。処理液供給ライン９２の一端は処理液供給ノズル５０に接続され、他端は基板処理装置１の外側に設けられた分配ライン９３に接続されている。処理液供給ライン９２および分配ライン９３は接続部１１４によって互いに接続されている。この接続部１１４は、基板処理装置１のハウジング１０に設けられている。分配ライン９３は、処理液供給源としての処理液循環ライン９７と、処理液供給ライン９２とを接続している。この処理液循環ライン９７は、基板処理装置１が設置されている工場内に敷設されており、処理液は処理液循環ライン９７を通って工場内を循環している。処理液循環ライン９７を通って循環する処理液の一部は、分配ライン９３に流入し、基板処理装置１内に導入される。さらに、処理液は、処理液供給ライン９２を通って処理液供給ノズル５０に移送される。
　分配ライン９３には、処理液に含まれる粗大粒子を捕捉するためのフィルタ９４が取り付けられている。このフィルタ９４は、所定のサイズ以上の粗大粒子を捕捉するように構成されている。処理液はフィルタ９４を通過し、その後処理液供給ライン９２に流入するようになっている。本実施形態ではフィルタ９４は基板処理装置１の外側に配置されているが、基板処理装置１の内側に配置されてもよい。つまり、フィルタ９４を処理液供給ライン９２に取り付けてもよい。
　フラッシング装置は、洗浄液を用いて分配ライン９３および処理液供給ライン９２の内部を洗浄する洗浄装置である。このフラッシング装置は、洗浄液を分配ライン９３を通じて処理液供給ライン９２に供給する洗浄液供給ライン９９と、処理液供給ライン９２に供給された洗浄液を、研磨パッド４１の外に位置するドレイン（液体廃棄箇所）１００にまで導くドレイン機構１０１とを備えている。洗浄液は、分配ライン９３および処理液供給ライン９２内を勢いよく流れて分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に滞留する処理液を除去するためのフラッシング流体である。より具体的には、洗浄液は、分配ライン９３内に供給され、処理液よりも高い流速で分配ライン９３内を流れ、さらに処理液供給ライン９２内を流れる。
　処理液または洗浄液のいずれか一方が分配ライン９３および処理液供給ライン９２内を流れることを許容する供給切り替え弁１０４が分配ライン９３および洗浄液供給ライン９９に取り付けられている。洗浄液供給ライン９９は、供給切り替え弁１０４を介して分配ライン９３に連結されている。供給切り替え弁１０４はフィルタ９４の上流側に配置されている。初期状態の供給切り替え弁１０４は、洗浄液供給ライン９９を閉じつつ、分配ライン９３を開いて処理液が分配ライン９３を通って処理液供給ライン９２に流入することを許容する。
　供給切り替え弁１０４が操作されると、供給切り替え弁１０４は分配ライン９３と処理液循環ライン９７との接続を遮断しつつ、洗浄液供給ライン９９と分配ライン９３とを接続し、これによって洗浄液が洗浄液供給ライン９９および分配ライン９３を通って処理液供給ライン９２内に流れる。供給切り替え弁１０４には三方弁または複数の開閉弁の組み合わせが使用される。洗浄液供給ライン９９および供給切り替え弁１０４は、基板処理装置１の外に配置され、ドレイン機構１０１は基板処理装置１内に配置されている。供給切り替え弁１０４は処理液循環ライン９７と分配ライン９３との接続点の直ぐ下流側に配置されていることが好ましい。このような配置により、分配ライン９３の大部分に洗浄液を流すことができる。
　ドレイン機構１０１は、処理液供給ライン９２から分岐してドレイン１００まで延びるドレインライン１１０と、処理液供給ライン９２およびドレインライン１１０に取り付けられたドレイン切り替え弁１０７とを備えている。ドレイン切り替え弁１０７は、接続部１１４の下流側に配置されている。好ましくは、ドレイン切り替え弁１０７は、接続部１１４の直ぐ下流側に配置されている。
　ドレイン切り替え弁１０７は、処理液供給ライン９２を流れる洗浄液をドレインライン１１０に導くように構成されている。より具体的には、初期状態にあるドレイン切り替え弁１０７は、ドレインライン１１０を閉じつつ、処理液供給ライン９２の上流流路と下流流路とを連通させて処理液が処理液供給ライン９２を通って処理液供給ノズル５０に流れることを許容する。ドレイン切り替え弁１０７が操作されると、ドレイン切り替え弁１０７は処理液供給ライン９２の下流流路を閉じつつ、ドレインライン１１０と処理液供給ライン９２の上流流路とを接続し、これによって処理液供給ライン９２を流れる処理液をドレインライン１１０に導く。図５では、ドレイン切り替え弁１０７はフィルタ９４の下流側に配置されているが、ドレイン切り替え弁１０７の配置箇所はこの実施形態に限定されない。例えば、フィルタ９４は処理液供給ノズル５０の直ぐ上流側に配置してもよい。ドレイン切り替え弁１０７には三方弁または複数の開閉弁の組み合わせが使用される。
　洗浄液（フラッシング流体）は、分配ライン９３内を流れて分配ライン９３内に残留している処理液を押し流す。さらに、洗浄液（フラッシング流体）は、処理液供給ライン９２内を流れて処理液供給ライン９２内に残留している処理液を押し流す。このようにして、洗浄液は、分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に残留している劣化した処理液を除去し、さらには分配ライン９３および処理液供給ライン９２内を洗浄することができる。処理液は、洗浄液とともに、ドレインライン１１０を通ってドレイン１００に排出（廃棄）される。
　分配ライン９３および処理液供給ライン９２内があまり汚れていない場合は、処理液循環ライン９７から新たな処理液を分配ライン９３に供給し、残留している古い処理液を押し流してもよい。しかしながら、古い処理液を基板処理装置１の外部から内部に導入することは、基板処理装置１の内部を清浄に保つ観点から好ましくない。そこで、ドレイン切り替え弁１０７およびドレイン１００は、処理液供給ライン９２と分配ライン９３とを接続する接続部１１４の近傍に配置されている。新たな処理液で古い処理液を押し流すときは、ドレイン切り替え弁１０７が操作され、処理液供給ライン９２の上流流路がドレインライン１１０に接続される。新たな処理液は基板処理装置１内に流入した後、すぐにドレインライン１１０に導かれ、ドレイン１００に排出（廃棄）される。したがって、基板処理装置１の内部を清浄に保つことができる。
　新たな処理液は、古い処理液を押し流すだけで、処理液供給ライン９２および分配ライン９３の内部を洗浄することはあまり期待できない。そこで、処理液供給ライン９２および分配ライン９３の内部の汚れがひどい場合には、ドレイン切り替え弁１０７および供給切り替え弁１０４を操作して、洗浄液を分配ライン９３に導入する。洗浄液は、分配ライン９３および処理液供給ライン９２を流れてこれらの内部を洗浄し、さらにドレインライン１１０を通じてドレイン１００に排出（廃棄）される。この場合も、洗浄液および古い処理液は、基板処理装置１内に流入した後、すぐにドレインライン１１０に導かれるため、基板処理装置１の内部が古い処理液で汚染されることはない。
　ドレイン切り替え弁１０７および供給切り替え弁１０４の動作は、動作制御部３０によって制御される。動作制御部３０は、基板処理装置１の処理制御部２９と一体に構成されてもよい。分配ライン９３および処理液供給ライン９２内を洗浄するとき、動作制御部３０は供給切り替え弁１０４およびドレイン切り替え弁１０７を作動させて、洗浄液供給ライン９９と分配ライン９３とを連通させるとともに、ドレインライン１１０と処理液供給ライン９２とを連通させる。洗浄液は、洗浄液供給ライン９９から供給切り替え弁１０４を通じて分配ライン９３内に供給され、分配ライン９３および処理液供給ライン９２をこの順に流れ、さらにドレイン切り替え弁１０７およびドレインライン１１０を通ってドレイン１００に排出（廃棄）される。このように、洗浄液は、研磨パッド４１上には供給されずに、直接ドレイン１００に導かれる。ドレイン１００は液体廃棄箇所の一例であり、液体廃棄箇所は処理液を廃棄するための構造体であってもよい。
　処理液供給ライン９２には純水切り替え弁１１２が取り付けられており、この純水切り替え弁１１２には純水供給ライン１１３が接続されている。純水切り替え弁１１２は、ドレイン切り替え弁１０７の下流側に配置されている。純水切り替え弁１１２は、ドレイン切り替え弁１０７の直ぐ下流側に配置されていることが好ましい。純水切り替え弁１１２の動作は、動作制御部３０によって制御される。
　純水切り替え弁１１２を作動させると、処理液供給ライン９２の上流流路が閉じられ、その一方で純水供給ライン１１３と処理液供給ライン９２の下流流路が接続される。洗浄液として機能する純水は、純水供給ライン１１３を通じて処理液供給ライン９２内に供給され、処理液供給ライン９２を流れ、処理液供給ノズル５０から研磨パッド４１上に供給される。純水は、定期的に（例えば、ウェハの処理が行われるたびに）処理液供給ライン９２を通って処理液供給ノズル５０に供給される。したがって、純水切り替え弁１１２から処理液供給ノズル５０まで延びる処理液供給ライン９２の内部、および処理液供給ノズル５０の内部には、処理液は残留しない。
　洗浄液は、分配ライン９３および処理液供給ライン９２内を勢いよく流れ、劣化した処理液をドレイン１００まで押し流す。分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に長時間滞留した処理液は、本来の濃度分布から大きく変化した濃度分布を有していることがあり、さらには微小な粒子（通常は砥粒）が凝集して形成された粗大粒子を含むことがある。このような処理液は、研磨パッド４１には供給されずに、ドレイン１００に直接排出される。したがって、性質の変化した処理液がウェハの研磨に悪影響を与えることがない。
　分配ライン９３および処理液供給ライン９２の洗浄に使用される洗浄液（すなわちフラッシング流体）としては、純水、エッチング液、キレート剤を含む水溶液、ゼータ電位効果を及ぼす液体、超音波振動を与えた液体などが挙げられる。酸性またはアルカリ性の洗浄液が研磨パッド４１、トップリング４３、ドレッサ５６、ロールスポンジ７７，７８などの部材に付着すると、これら部材が汚染されることがある。本実施形態によれば、洗浄液が研磨パッド４１の外にあるドレイン１００内に排出されるので、洗浄液はこれらの部材に付着しない。
　ドレイン１００に排出された洗浄液および処理液を基板処理装置１の外側まで導く移送ライン１１１を設けてもよい。移送ライン１１１はドレイン１００から基板処理装置１の外側まで延びており、ドレイン１００に排出された洗浄液および処理液は移送ライン１１１を通って基板処理装置１の外部に排出される。したがって、洗浄液および処理液によって基板処理装置１の内部が汚染されることを防止することができる。
　分配ライン９３および処理液供給ライン９２の洗浄は、ウェハの処理が行われる前、すなわちウェハの研磨が行われる前に実施される。例えば、基板処理装置１のアイドリング時や基板処理装置１の運転時間が所定の時間に達したときに洗浄液が供給される。したがって、分配ライン９３および処理液供給ライン９２に残留した古い処理液が除去され、本来の性質を発揮することができる新たな処理液が分配ライン９３および処理液供給ライン９２を通じて研磨パッド４１に供給される。動作制御部３０は、基板処理装置１のアイドリング時や基板処理装置１の運転時間が所定の時間に達したときに、ドレイン切り替え弁１０７および供給切り替え弁１０４を動作して、自動的に洗浄液を分配ライン９３および処理液供給ライン９２に供給してもよい。
　分配ライン９３および処理液供給ライン９２から洗浄液を除去して分配ライン９３および処理液供給ライン９２を清浄に保つために、これらライン９２，９３内の洗浄液を純水で置換することが望ましい。そこで、純水供給ライン１１６が洗浄液供給ライン９９に接続されている。洗浄液供給ライン９９には純水切り替え弁１１７が取り付けられており、純水供給ライン１１６は純水切り替え弁１１７を介して洗浄液供給ライン９９に連結されている。
　純水切り替え弁１１７、供給切り替え弁１０４、およびドレイン切り替え弁１０７を作動させると、純水は純水供給ライン１１６および洗浄液供給ライン９９を通じて分配ライン９３内に供給される。純水は分配ライン９３を通って処理液供給ライン９２を流れ、さらに、ドレイン切り替え弁１０７およびドレインライン１１０を通ってドレイン１００に排出される。このように、純水は分配ライン９３および処理液供給ライン９２の内部から洗浄液を除去し、これによって分配ライン９３および処理液供給ライン９２の内部を清浄に保つことができる。
　図６はフラッシング装置の他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図５に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。この実施形態では、図６に示すように、ドレイン切り替え弁１０７は処理液供給ノズル５０の直ぐ上流側に配置されている。このような配置とすれば、分配ライン９３および処理液供給ライン９２の大部分に洗浄液を通過させることができ、分配ライン９３および処理液供給ライン９２の大部分を洗浄液で洗浄することができる。
　分配ライン９３および処理液供給ライン９２を洗浄した後は、分配ライン９３および処理液供給ライン９２内の洗浄液を純水で置換することが望ましい。純水切り替え弁１１７、供給切り替え弁１０４、およびドレイン切り替え弁１０７を作動させると、純水は純水供給ライン１１６および洗浄液供給ライン９９を通じて分配ライン９３内に供給される。純水は分配ライン９３を通って処理液供給ライン９２を流れ、さらに、ドレイン切り替え弁１０７およびドレインライン１１０を通ってドレイン１００に排出される。純水を供給する前に、洗浄液と純水との混合流体を分配ライン９３内に供給してもよい。
　ウェハ処理のために処理液を処理液供給ノズル５０から供給した後は、処理液供給ノズル５０および処理液供給ライン９２内の処理液を純水で置換することが望ましい。純水切り替え弁１１２を作動させると、純水は、純水供給ライン１１３を通じて処理液供給ライン９２内に供給され、処理液供給ライン９２を流れ、処理液供給ノズル５０から研磨パッド４１上に供給される。このようにウェハ処理後に処理液供給ノズル５０および処理液供給ライン９２内の処理液は純水で置換されるので、処理液供給ノズル５０および処理液供給ライン９２内の処理液の滞留および凝集が防止される。ドレイン切り替え弁１０７は純水切り替え弁１１２の下流側に配置されている。したがって、純水は、処理液供給ライン９２の全体から洗浄液を除去することができる。
　図７は、フラッシング装置のさらに他の実施形態を示す図である。特に説明しない本実施形態の構成は、図５に示す実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。この実施形態では、ドレイン機構１０１は、処理液供給ノズル５０を、研磨パッド４１上方の処理位置Ｐ２から、ドレイン１００の上方の待避位置Ｐ１に移動させるノズル移動機構としてのノズルモータ５２から構成されている（待避位置Ｐ１および処理位置Ｐ２の詳細は図３参照）。この実施形態では、上述したドレイン切り替え弁１０７およびドレインライン１１０は設けられていない。ドレイン１００は、待避位置Ｐ１に移動された処理液供給ノズル５０の下方に設けられている。
　ノズルモータ５２の動作は動作制御部３０によって制御される。すなわち、動作制御部３０は、ウェハＷの研磨が行われる前に、ノズルモータ５２を作動させて処理液供給ノズル５０をドレイン１００上方の待避位置Ｐ１に移動させる。その後、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液（または純水）を分配ライン９３を通じて処理液供給ライン９２内に流す。分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に滞留する処理液は、洗浄液（または純水）とともに、処理液供給ノズル５０を通ってドレイン１００に排出され、研磨パッド４１上には供給されない。この実施形態によれば、処理液供給ライン９２の全体および処理液供給ノズル５０に洗浄液（または純水）を通過させることができ、処理液供給ライン９２の全体および処理液供給ノズル５０を洗浄液（または純水）で洗浄することができる。
　接続部１１４と処理液供給ノズル５０との距離を可能な限り短くすることが好ましいが、設置スペースの都合上、処理液供給ライン９２にドレイン切り替え弁１０７を設けることが困難な場合もある。本実施形態では、ドレイン機構１０１はノズルモータ５２から構成されているため、ドレイン切り替え弁１０７が不要である。
　フィルタ９４は処理液に含まれる粗大粒子を捕捉するように構成されている。このフィルタ９４が目詰まりを起こすと、フィルタ９４の流入側の圧力が増加し、大量のパーティクルがフィルタ９４から押し出されてしまう。大量のパーティクルを含む処理液は、ウェハに重大なダメージを与えてしまう。したがって、フィルタ９４が目詰まりを起こす前にフィルタ９４を交換する必要がある。フィルタ９４の目詰まりを検出するために、流量計または圧力計が使用されることがある。しかしながら、流量計および圧力計はフィルタ９４の目詰まりが起こったことを検出することはできるが、フィルタ９４の目詰まりを予測することは難しい。そこで、フィルタ９４の目詰まりを予測するために、図５乃至図７に示すように、フラッシング装置は、処理液供給ライン９２を流れる処理液に含まれる粒子の数をカウントする（数える）粒子測定装置１２０を備えている。
　粒子測定装置１２０は、粒子の大きさを測定し、単位体積あたりの処理液に含まれる粒子の数を粒子の大きさ毎にカウントするように構成されている。粒子測定装置１２０は処理液供給ライン９２に取り付けられており、フィルタ９４の下流側に配置されている。粒子測定装置１２０は動作制御部３０に接続されており、粒子の数を動作制御部３０に送るように構成されている。粒子測定装置１２０はパーティクルモニターとも呼ばれる。図５乃至図７では、粒子測定装置１２０は基板処理装置１内に配置されているが、粒子測定装置１２０を分配ライン９３に取り付けてもよい。
　動作制御部３０は、粒子の数に基づいてフィルタ９４の目詰まりを予測する。上述したように、フィルタ９４が目詰まりを起こし始めると、フィルタ９４を通過した処理液に含まれる粒子の数が増加する。動作制御部３０は、単位体積あたりの処理液に含まれる粒子の数が所定のしきい値に達した時に、フィルタ９４の交換を促す警報を発する。したがって、フィルタ９４が目詰まりを起こす前にフィルタ９４を交換することができる。
　動作制御部３０は、粒子の数がしきい値に達した場合には、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液を分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に流しつつ、ドレイン機構１０１を作動させて洗浄液を処理液とともにドレイン１００にまで導くようにしてもよい。さらに、動作制御部３０は、粒子の数がしきい値に達した場合には、警報を発し、および／または基板処理装置１の運転を停止してもよい。
　動作制御部３０は、粒子の大きさの測定値が所定のしきい値に達した場合には、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液を分配ライン９３および処理液供給ライン９２内に流しつつ、ドレイン機構１０１を作動させて洗浄液を処理液とともにドレイン１００にまで導くようにしてもよい。さらに、動作制御部３０は、粒子の大きさの測定値が所定のしきい値に達した場合には、警報を発し、および／または基板処理装置１の運転を停止してもよい。
　膜厚測定器２１（図１参照）は動作制御部３０に接続されており、膜厚測定器２１はウェハの膜厚の測定値を動作制御部３０に送るように構成されている。動作制御部３０は、膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液を分配ライン９３を通じて処理液供給ライン９２内に流し、かつドレイン機構１０１を作動させて処理液供給ライン９２に供給された洗浄液をドレイン１００にまで導くようにしてもよい。動作制御部３０は、膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、警報を発し、および／または基板処理装置１の運転を停止してもよい。
　図１に示す膜厚測定器２１は、基板処理装置１に組み込まれた、いわゆるインライン型膜厚測定器であるが、膜厚測定器２１は基板処理装置１の外部に設置されたスタンドアローン型の外部膜厚測定器であってもよい。動作制御部３０は、膜厚の初期値と、膜厚の測定値と、研磨時間からウェハの研磨レートを算出し、この研磨レートが所定の許容範囲を超えた場合には、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液を分配ライン９３を通じて処理液供給ライン９２内に流し、かつドレイン機構１０１を作動させて処理液供給ライン９２に供給された洗浄液をドレイン１００にまで導くようにしてもよい。動作制御部３０は、研磨レートが所定の許容範囲を超えた場合には、警報を発し、および／または基板処理装置１の運転を停止してもよい。
　図８は、基板処理装置１の外部に欠陥検査器２３が設けられた例を示す模式図である。この欠陥検査器２３は、ウェハの表面に形成された傷（スクラッチ）やウェハの表面に付着した異物などの欠陥を検出し、その欠陥の数をカウントするように構成されている。例えば、ウェハ表面に光線（可視光線、赤外線、紫外線など）を照射し、ウェハ表面からの散乱光からウェハ表面上の傷を検出する光散乱式の欠陥検査器が使用される。処理液に含まれるパーティクルが増えると、ウェハの表面に傷が形成されることがある。そこで、基板処理装置１で処理されたウェハは欠陥検査器２３に搬送され、欠陥検査器２３によりウェハ表面上に形成された傷が検出される。
　欠陥検査器２３は、動作制御部３０に接続されており、検出された傷の数が動作制御部３０に送られるようになっている。動作制御部３０は、検出された傷の数が所定のしきい値に達した場合は、供給切り替え弁１０４を作動させて洗浄液を分配ライン９３を通じて処理液供給ライン９２内に流し、かつドレイン機構１０１を作動させて処理液供給ライン９２に供給された洗浄液をドレイン１００にまで導くようにしてもよい。動作制御部３０は、検出された傷の数が所定のしきい値に達した場合は、警報を発し、および／または基板処理装置１の運転を停止してもよい。
　図９，図１０，および図１１は、処理液としての薬液を洗浄ユニット１６に供給するための処理液供給システムを示す模式図である。図９，図１０，および図１１に示す処理液供給システムは、図５，図６，および図７に示す処理液供給システムと基本的に同じ構成を有しており、図９，図１０，および図１１に示す実施形態は、図５，図６，および図７に示す実施形態に対応する。図１１においては、上側薬液供給ノズル８７および図示しない下側薬液供給ノズルは、上側ノズルモータ１２２および図示しない下側ノズルモータによって、ウェハＷの外側にある待避位置Ｐ１とウェハＷの上方の処理位置Ｐ２との間を移動可能に構成されている。この図１１に示す実施形態では、ドレイン機構１０１は、上側ノズルモータ１２２および図示しない下側ノズルモータから構成される。
　図９乃至図１１に示すように、液体廃棄箇所の一例であるドレイン１００は、ウェハＷを保持する基板保持部である保持ローラー７１，７２，７３，７４の外側に位置している。したがって、ドレイン機構１０１が作動すると、処理液供給ライン９２を流れた洗浄液および処理液（薬液）は、ウェハＷには供給されずに、ドレイン１００に直接導かれる。
　これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよい。
　本発明は、処理液供給ラインを洗浄することができる基板処理システムおよび基板処理方法に利用可能である。
　１　　基板処理装置
１０　　ハウジング
１２　　ロードポート
１４ａ～１４ｄ　　研磨ユニット
１６　　第１洗浄ユニット
１８　　第２洗浄ユニット
２０　　乾燥ユニット
２１　　膜厚測定器
２２　　第１基板搬送ロボット
２３　　欠陥検査器
２４　　基板搬送ユニット
２６　　第２基板搬送ロボット
２８　　第３基板搬送ロボット
２９　　処理制御部
３０　　動作制御部
４１　　研磨パッド
４２　　研磨テーブル
４３　　トップリング（基板保持部）
４５　　テーブル軸
４６　　テーブルモータ
４７　　トップリングシャフト
４８　　トップリングアーム
５０　　研磨液供給ノズル（処理液供給ノズル）
５１　　ノズル旋回軸
５２　　ノズルモータ
５４　　ドレッシング装置
５６　　ドレッサ
５７　　ドレッサアーム
７１～７４　　保持ローラー（基板保持部）
７５　　基板回転装置
７７，７８　　ロールスポンジ
８０，８１　　洗浄具回転装置
８２　　昇降駆動機構
８５　　リンス液供給ノズル
８７　　薬液供給ノズル（処理液供給ノズル）
８９　　ガイドレール
９２　　処理液供給ライン
９３　　分配ライン
９４　　フィルタ
９７　　処理液循環ライン
１００　　ドレイン（液体廃棄箇所）
１０１　　ドレイン機構
１０４　　供給切り替え弁
１０７　　ドレイン切り替え弁
１１０　　ドレインライン
１１１　　移送ライン
１１２　　純水切り替え弁
１１３　　純水供給ライン
１１４　　接続部
１１６　　純水供給ライン
１１７　　純水切り替え弁
１２０　　粒子測定装置
１２２　　上側ノズルモータ

Claims (22)

  1. 　処理液供給ラインに接続された処理液供給ノズルから処理液を基板に直接または間接に供給しながら、該基板を処理する基板処理装置と、
    　処理液供給源と前記処理液供給ラインとを接続する分配ラインと、
    　前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄するフラッシング装置とを備え、
    　前記フラッシング装置は、
    　　前記分配ラインに接続された洗浄液供給ラインと、
    　　前記分配ラインを通じて前記処理液供給ラインに供給された洗浄液を液体廃棄箇所にまで導くドレイン機構と、
    　　前記分配ラインおよび前記洗浄液供給ラインに取り付けられ、前記処理液または前記洗浄液のいずれか一方が前記分配ライン内を流れることを許容する供給切り替え弁と、
    　　前記ドレイン機構および前記供給切り替え弁の動作を制御する動作制御部と、を備え、
    　前記分配ラインおよび前記供給切り替え弁は、前記基板処理装置の外に配置されていることを特徴とする基板処理システム。
  2. 　前記ドレイン機構は、前記処理液供給ラインから分岐して前記液体廃棄箇所まで延びるドレインラインと、前記処理液供給ラインおよび前記ドレインラインに取り付けられたドレイン切り替え弁とを備え、
    　前記ドレイン切り替え弁は、前記処理液供給ラインを流れる前記洗浄液を前記ドレインラインに導くように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  3. 　前記ドレイン切り替え弁は、前記処理液供給ノズルの直ぐ上流側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の基板処理システム。
  4. 　前記ドレイン機構は、前記処理液供給ノズルを、前記基板を処理するための所定位置から、前記液体廃棄箇所の上方の位置に移動させるノズル移動機構であることを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  5. 　前記動作制御部は、前記基板の処理が行われる前に、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記処理液供給ライン内に流すことを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  6. 　前記動作制御部は、前記基板処理装置の運転時間が所定の時間に達したときに、前記供給切り替え弁および前記ドレイン機構を作動させて前記洗浄液を前記処理液供給ライン内に流しつつ、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  7. 　単位体積当たりの前記処理液に含まれる粒子の数をカウントする粒子測定装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  8. 　前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、警報を発し、または前記基板処理装置の運転を停止することを特徴とする請求項７に記載の基板処理システム。
  9. 　前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項７に記載の基板処理システム。
  10. 　前記処理液に含まれる前記粒子を捕捉するためのフィルタをさらに備え、
    　前記粒子測定装置は前記フィルタの下流側に配置されていることを特徴とする請求項７に記載の基板処理システム。
  11. 　前記動作制御部は、前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記フィルタの交換を促す警報を発することを特徴とする請求項１０に記載の基板処理システム。
  12. 　前記基板の膜厚を測定する膜厚測定器をさらに備え、
    　前記動作制御部は、前記膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  13. 　前記基板の欠陥を検出する基板検査器をさらに備え、
    　前記動作制御部は、検出された前記欠陥の数が所定のしきい値に達した場合には、前記供給切り替え弁を作動させて前記洗浄液を前記分配ラインを通じて前記処理液供給ライン内に流し、かつ前記ドレイン機構を作動させて前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項１に記載の基板処理システム。
  14. 　分配ラインを通じて基板処理装置内の処理液供給ラインに洗浄液を流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を液体廃棄箇所にまで導き、
    　前記処理液供給ラインを通じて処理液を基板に直接または間接に供給しながら、該基板を前記基板処理装置内で処理することを特徴とする基板処理方法。
  15. 　新たな処理液を前記分配ラインに供給して前記分配ライン内に残留している処理液を押し流し、さらに前記処理液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  16. 　単位体積当たりの前記処理液に含まれる粒子の数を測定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  17. 　前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、警報を発し、または前記基板処理装置の運転を停止することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
  18. 　前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
  19. 　前記粒子の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインまたは前記処理液供給ラインに取り付けられたフィルタの交換を促す警報を発することを特徴とする請求項１６に記載の基板処理方法。
  20. 　前記基板の膜厚を測定する工程をさらに含み、
    　前記膜厚の測定値が所定の許容範囲を超えた場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  21. 　前記基板の欠陥を検出する工程をさらに含み、
    　検出された前記欠陥の数が所定のしきい値に達した場合には、前記分配ラインを通じて前記洗浄液を前記処理液供給ラインに流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導く工程を再度実行することを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
  22. 　前記基板処理装置の運転時間が所定の時間に達したときに、前記分配ラインを通じて前記処理液供給ラインに前記洗浄液を流して前記分配ラインおよび前記処理液供給ラインを洗浄しながら、前記処理液供給ラインに供給された前記洗浄液を前記液体廃棄箇所にまで導くことを特徴とする請求項１４に記載の基板処理方法。
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