WO2023182064A1 - 基板処理装置 - Google Patents

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WO2023182064A1
WO2023182064A1 PCT/JP2023/009752 JP2023009752W WO2023182064A1 WO 2023182064 A1 WO2023182064 A1 WO 2023182064A1 JP 2023009752 W JP2023009752 W JP 2023009752W WO 2023182064 A1 WO2023182064 A1 WO 2023182064A1
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WO
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flow rate
valve
processing liquid
pipe
substrate
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Application number
PCT/JP2023/009752
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French (fr)
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定 藤井
秀和 石川
ポーリン テン
圭将 ▲高▼木
Original Assignee
株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C11/00—Component parts, details or accessories not specifically provided for in groups B05C1/00 - B05C9/00
    • B05C11/10—Storage, supply or control of liquid or other fluent material; Recovery of excess liquid or other fluent material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
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    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/304—Mechanical treatment, e.g. grinding, polishing, cutting
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    • H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
    • H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching

Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus for processing a substrate.
  • substrates In the manufacturing process of semiconductor substrates (hereinafter simply referred to as "substrates"), various treatments are performed on the substrates. For example, a chemical solution such as an etching solution is supplied to the surface of a substrate held in a horizontal state in a substrate processing apparatus to perform chemical processing.
  • a chemical solution such as an etching solution is supplied to the surface of a substrate held in a horizontal state in a substrate processing apparatus to perform chemical processing.
  • a nozzle that discharges a processing liquid such as a chemical toward the substrate is connected to a processing liquid supply source via piping or the like.
  • the substrate processing apparatus disclosed in Japanese Patent No. 6899228 discloses a technique for detecting the presence or absence of a flow of processing liquid in a pipe by measuring the electric charge generated by friction between the processing liquid and the inner wall surface of the pipe. ing.
  • a phosphoric acid aqueous solution containing silicon is stored as a processing liquid in a supply tank that is a processing liquid supply source, and a new processing liquid is generated with the supply tank.
  • the new liquid replenishment pipe that connects the new liquid mixing tank to the new liquid mixing tank is provided with an integrated flow meter that measures the amount of new liquid supplied.
  • Document 3 in a substrate processing apparatus that can switch between recovering and draining a chemical solution after being supplied to the substrate, the cumulative flow rate of the draining liquid (integrated waste liquid flow rate) reaches a predetermined flow rate. It has been proposed to switch from drainage to recovery when this occurs.
  • the air pressure of a suction valve that sucks back processing liquid from a nozzle is measured with a pressure gauge.
  • the time between the output timing of the trigger signal that instructs the suction valve to drive and the timing when the measured atmospheric pressure drops to the reference pressure is defined as the actual working time of the suction valve, and the operating speed of the suction valve is determined. Desired.
  • a liquid level sensor is provided to detect the liquid level, and the suckback stop timing is determined based on the output from the liquid level sensor.
  • Document 5 proposes suppressing variations in the liquid level position using a liquid level sensor, but when suckback occurs, the liquid runs out (i.e., the liquid column of the processing liquid to be sucked is interrupted midway, resulting in 2 In some cases, such as when a liquid column splits into two columns), the processing liquid may remain on the tip side of the nozzle relative to the liquid level detected by the liquid level sensor.
  • the level of the processing liquid that should be detected i.e., the level of the processing liquid closest to the tip of the nozzle
  • the level of the processing liquid cannot be detected, and there is a risk that the level of the processing liquid may deviate from the desired position.
  • the liquid level sensor needs to be placed near a desired liquid level position, the degree of freedom in designing the substrate processing apparatus is reduced.
  • the present invention is directed to a substrate processing apparatus that processes a substrate, and aims to accurately position the liquid level of a processing liquid at a desired position after suckback.
  • a substrate processing apparatus includes a nozzle for discharging a processing liquid to be supplied to a substrate, a first pipe connecting a processing liquid supply source and the nozzle, and a first pipe disposed on the first pipe. a second pipe branching from the first pipe between the nozzle and the processing liquid supply source, a second valve disposed on the second pipe, and the first pipe.
  • the apparatus includes a flow rate sensor that measures an instantaneous flow rate of the processing liquid discharged from the pipe to the second pipe, and a valve control section that controls the first valve and the second valve. With the first valve open and the second valve closed, the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source to the nozzle.
  • An integrated discharge flow rate which is an integrated flow rate of the processing liquid discharged from the first pipe to the second pipe, is determined based on the measurement result by the flow rate sensor.
  • the valve control unit closes the second valve when the cumulative discharge flow rate reaches a predetermined suckback threshold.
  • the liquid level of the processing liquid after suckback can be accurately positioned at a desired position.
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is started in parallel with the closing of the first valve.
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is started a predetermined time after the first valve is closed.
  • the second valve is opened before the first valve is closed. Calculation of the cumulative discharge flow rate is started in parallel with opening of the second valve.
  • the substrate processing apparatus further includes an imaging section that captures an image of the nozzle, and an image monitoring section that determines whether or not the processing liquid is ejected from the nozzle based on an output from the imaging section. Calculation of the cumulative discharge flow rate is started when the image monitoring unit determines that the discharge of the processing liquid from the nozzle has been stopped.
  • the flow rate sensor is arranged on the second pipe.
  • the flow rate sensor is arranged on the first pipe.
  • the flow rate of the processing liquid is measured by the flow rate sensor.
  • the substrate processing apparatus further includes a storage unit that stores a plurality of the suckback threshold values respectively corresponding to a plurality of types of processing liquids.
  • the suckback threshold corresponding to a processing liquid supplied at a temperature higher than room temperature is larger than the suckback threshold corresponding to a processing liquid supplied at room temperature.
  • FIG. 1 is a plan view of a substrate processing system including a substrate processing apparatus according to a first embodiment.
  • FIG. 2 is a side view of the substrate processing apparatus. It is a figure showing the composition of a control part.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functions of a control section.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a processing liquid supply section.
  • FIG. 2 is a side view of the substrate processing apparatus.
  • FIG. 2 is a block diagram showing the functions of a control section.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a processing liquid supply section of a substrate processing apparatus according to a second embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing the layout of a substrate processing system 10 including a substrate processing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • the substrate processing system 10 is a system that processes a semiconductor substrate 9 (hereinafter simply referred to as "substrate 9").
  • Substrate processing system 10 includes an indexer block 101 and a processing block 102 coupled to indexer block 101.
  • the indexer block 101 includes a carrier holding section 104, an indexer robot 105 (i.e., substrate transport means), and an IR moving mechanism 106.
  • the carrier holding unit 104 holds a plurality of carriers 107 each capable of accommodating a plurality of substrates 9.
  • a plurality of carriers 107 (for example, FOUPs) are held by the carrier holding unit 104 in a state where they are arranged in a horizontal carrier arrangement direction (that is, the vertical direction in FIG. 1).
  • the IR moving mechanism 106 moves the indexer robot 105 in the carrier arrangement direction.
  • the indexer robot 105 performs an unloading operation for unloading the substrate 9 from the carrier 107 and an unloading operation for loading the substrate 9 into the carrier 107 held by the carrier holding section 104.
  • the substrate 9 is transported in a horizontal position by the indexer robot 105.
  • the processing block 102 includes a plurality of (for example, four or more) processing units 108 that process the substrate 9 and a center robot 109 (i.e., substrate transport means).
  • the plurality of processing units 108 are arranged so as to surround the central robot 109 in plan view.
  • the plurality of processing units 108 perform various processing on the substrate 9.
  • a substrate processing apparatus which will be described later, is one of the plurality of processing units 108.
  • the center robot 109 performs a loading operation for loading the substrate 9 into the processing unit 108 and an unloading operation for loading the substrate 9 from the processing unit 108 . Further, the central robot 109 transports the substrate 9 between the plurality of processing units 108.
  • the substrate 9 is transported in a horizontal position by the central robot 109.
  • the center robot 109 receives the substrate 9 from the indexer robot 105 and also passes the substrate 9 to the indexer robot 105.
  • FIG. 2 is a side view showing the configuration of the substrate processing apparatus 1.
  • the substrate processing apparatus 1 is a single-wafer type apparatus that processes substrates 9 one by one.
  • the substrate processing apparatus 1 supplies a processing liquid to a substrate 9 and performs liquid processing.
  • FIG. 2 shows a part of the configuration of the substrate processing apparatus 1 in cross section.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a substrate holding section 31, a substrate rotation mechanism 33, a cup section 4, a processing liquid supply section 5, a control section 8, and a chamber 11.
  • the substrate holding section 31, the substrate rotation mechanism 33, the cup section 4, and the like are accommodated in the internal space of the chamber 11.
  • the canopy of the chamber 11 is provided with an airflow forming section 12 that supplies gas to the internal space to form an airflow flowing downward (so-called downflow).
  • an FFU fan filter unit
  • the control unit 8 is arranged outside the chamber 11 and controls the substrate holding unit 31, the substrate rotation mechanism 33, the processing liquid supply unit 5, and the like.
  • the control unit 8 is a normal computer system including, for example, a processor 81, a memory 82, an input/output unit 83, and a bus 84.
  • Bus 84 is a signal circuit that connects processor 81, memory 82, and input/output section 83.
  • Memory 82 stores programs and various information.
  • the processor 81 executes various processes (for example, numerical calculations) using the memory 82 and the like according to programs stored in the memory 82 and the like.
  • the input/output unit 83 includes a keyboard 85 and a mouse 86 that accept input from an operator, a display 87 that displays output from the processor 81, and a transmitter that transmits the output from the processor 81 and the like.
  • the control unit 8 may be a programmable logic controller (PLC), a circuit board, or the like.
  • the control unit 8 may include any plurality of components such as a computer system, a PLC, and a circuit board.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the functions realized by the control unit 8.
  • the control section 8 includes a storage section 801, a valve control section 802, and a calculation section 803.
  • the storage unit 801 is mainly realized by the memory 82 (see FIG. 3), and stores various information related to the substrate processing apparatus 1.
  • the valve control unit 802 is mainly realized by the processor 81 (see FIG. 3), and controls a first valve 521 and a second valve 531 of the processing liquid supply unit 5, which will be described later.
  • the calculation unit 803 is mainly realized by the processor 81 and performs various calculations related to the substrate processing apparatus 1 .
  • the substrate holder 31 and substrate rotation mechanism 33 shown in FIG. 2 are each part of a spin chuck that holds and rotates the substrate 9.
  • the substrate holding section 31 holds the horizontal substrate 9 from below.
  • the substrate holder 31 is, for example, a mechanical chuck that mechanically supports the substrate 9.
  • the substrate holding section 31 includes a base section 311 and a plurality of chucks 312.
  • the base portion 311 is a substantially disk-shaped member centered on a central axis J1 that faces in the vertical direction.
  • the substrate 9 is placed above the base portion 311 and spaced apart from the base portion 311 .
  • the plurality of chucks 312 are arranged on the outer circumference of the upper surface of the base portion 311 in a circumferential direction (hereinafter also simply referred to as "circumferential direction") centered on the central axis J1.
  • the plurality of chucks 312 are arranged at approximately equal angular intervals in the circumferential direction.
  • the substrate holding section 31 may be a chuck having another structure, such as a vacuum chuck.
  • the substrate rotation mechanism 33 is arranged below the substrate holder 31.
  • the substrate rotation mechanism 33 rotates the substrate 9 together with the substrate holder 31 about the central axis J1.
  • the substrate rotation mechanism 33 includes a shaft 331 and a motor 332.
  • the shaft 331 is a substantially columnar or substantially cylindrical member centered on the central axis J1.
  • the shaft 331 extends in the vertical direction and is connected to the center portion of the lower surface of the base portion 311 of the substrate holding portion 31 .
  • the motor 332 is an electric rotary motor that rotates the shaft 331.
  • the substrate rotation mechanism 33 may be a motor having another structure (for example, a hollow motor, etc.).
  • the processing liquid supply unit 5 supplies a processing liquid to the substrate 9 and performs liquid processing on the substrate 9.
  • the processing liquid supply section 5 includes a nozzle 51 and a first pipe 52.
  • the nozzle 51 discharges the processing liquid from above the substrate 9 toward the upper main surface of the substrate 9 (hereinafter also referred to as "upper surface 91").
  • the processing liquid is, for example, an etching liquid used for etching the substrate 9.
  • the etching solution is supplied to the upper surface 91 of the substrate 9 at a temperature higher than room temperature (eg, 25° C.), for example.
  • a chemical liquid other than the etching liquid may be discharged from the nozzle 51, and various types of processing liquids (for example, a rinsing liquid) other than the chemical liquid may be discharged.
  • processing liquids may be supplied to the substrate 9 at a temperature higher than room temperature, or may be supplied to the substrate 9 at a temperature below room temperature.
  • the processing liquid supply section 5 may include a nozzle moving mechanism that moves the nozzle 51.
  • the nozzle moving mechanism has, for example, a supply position above the substrate 9 and a retreat position outside the outer edge of the substrate 9 in the radial direction (hereinafter also simply referred to as the "radial direction") centered on the central axis J1. During this period, the nozzle 51 is moved approximately horizontally.
  • the nozzle moving mechanism includes, for example, an electric linear motor, an air cylinder, or a ball screw and an electric rotary motor.
  • the processing liquid supply section 5 may include another nozzle that discharges a different type of processing liquid from the processing liquid discharged from the nozzle 51 onto the substrate 9.
  • FIG. 5 is a block diagram schematically showing the configuration of the processing liquid supply section 5 of the substrate processing apparatus 1.
  • the processing liquid supply unit 5 includes a first valve 521, a second pipe 53, a second valve 531, and a flow rate sensor 56 in addition to the nozzle 51 and first pipe 52 described above.
  • the nozzle 51 is connected to a processing liquid supply source 71 via a first pipe 52.
  • the first pipe 52 extends substantially horizontally from the processing liquid supply source 71, changes direction by approximately 90 degrees at a first bending portion 522, extends substantially vertically upward, and extends substantially vertically upward from the second bending portion 523. It changes direction by approximately 90 degrees at , extends approximately horizontally, and is connected to the nozzle 51 .
  • the part of the first pipe 52 between the processing liquid supply source 71 and the first bent part 522 is also referred to as the "first part 524"
  • the part between the first bent part 522 and the second bent part 523 is referred to as the "first part 524".
  • the part between the two is also called the "second part 525", and the part between the second bent part 523 and the nozzle 51 is also called the "third part 526".
  • the nozzle 51 extends substantially horizontally from the connection portion with the first pipe 52, changes direction by approximately 90 degrees near the tip, and extends substantially vertically downward.
  • the first valve 521 is arranged on the first pipe 52. In the example shown in FIG. 5, the first valve 521 is provided at a first portion 524 of the first pipe 52.
  • the second pipe 53 is a pipe for suckback.
  • the second pipe 53 branches from the first pipe 52 between the nozzle 51 and the processing liquid supply source 71.
  • the second pipe 53 is connected to the first pipe 52 at the first bent portion 522 of the first pipe 52 . That is, the second pipe 53 branches from the first pipe 52 between the first valve 521 and the nozzle 51.
  • the second pipe 53 extends substantially vertically downward from the first bent portion 522 .
  • a drain box 55 in which the processing liquid is stored is arranged below the second pipe 53. The lower end of the second pipe 53 is immersed in the processing liquid stored in the drain box 55.
  • the second valve 531 is arranged on the second pipe 53.
  • the second valve 531 is provided between the first bent portion 522 and the drain box 55.
  • an orifice 532 is provided in the second pipe 53 at a position close to the second valve 531 above the second valve 531 (that is, between the second valve 531 and the first bent portion 522).
  • the second valve 531 is closed and the first valve 521 is opened, so that the processing liquid used for processing the substrate 9 is supplied from the processing liquid supply source 71. It is supplied to the nozzle 51 via the first pipe 52 and discharged from the tip of the nozzle 51 (ie, the lower end of the nozzle 51) onto the upper surface 91 of the substrate 9. Then, the first valve 521 is closed by the valve control unit 802, thereby stopping the discharge of the processing liquid from the nozzle 51.
  • the first valve 521 is closed and the second valve 531 is opened under the control of the valve control unit 802 (see FIG. 4), so that the processing liquid in the second pipe 53 flows between the orifice 532 and the nozzle 51. It flows toward the drain box 55 due to the siphon effect due to the height difference with the tip.
  • the processing liquid in the first pipe 52 is discharged from the first bent portion 522 to the second pipe 53, and the processing liquid in the nozzle 51 is sucked back.
  • the liquid level of the processing liquid in the nozzle 51 that is, the interface between the processing liquid and the surrounding atmosphere
  • the second valve 531 may be opened after the first valve 521 is closed, or the second valve 531 may be opened slightly before the first valve 521 is closed.
  • the second valve 531 may be opened substantially simultaneously with the closing of the first valve 521.
  • the second valve 531 is closed by the valve control unit 802, thereby stopping suckback of the processing liquid.
  • the second pipe 53 , the second valve 531 , and the orifice 532 constitute a siphon type (also referred to as gravity type) suckback mechanism 50 that sucks back the processing liquid in the nozzle 51 .
  • the drain box 55 may also be included in the suckback mechanism.
  • the above-described suckback is performed, for example, when a plurality of substrates 9 are continuously processed in the substrate processing apparatus 1, when the supply of processing liquid from the nozzle 51 to one substrate 9 is completed.
  • the liquid level of the processing liquid located at the tip of the nozzle 51 at the end of the supply of the processing liquid to the substrate 9 moves away from the tip and toward the processing liquid supply source 71, and the surface of the processing liquid moves into the nozzle 51 or It is located at a predetermined position within the first pipe 52.
  • the above-mentioned suckback is performed after pre-dispensing of the processing liquid from the nozzle 51, for example, when the supply of the processing liquid from the nozzle 51 is restarted after being stopped for a relatively long period of time.
  • the liquid level of the processing liquid located at the tip of the nozzle 51 at the end of pre-dispensing moves away from the tip and toward the processing liquid supply source 71, and the liquid level moves inside the nozzle 51 or into the first pipe. 52 at a predetermined position.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate (ie, suckback speed) of the processing liquid discharged from the first pipe 52 to the second pipe 53 when suckback is performed by the suckback mechanism 50.
  • the flow rate sensor 56 is disposed on the second pipe 53 between the first bent portion 522 and the orifice 532.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate of the processing liquid flowing downward through the second pipe 53.
  • an ultrasonic flow rate sensor is used as the flow rate sensor 56.
  • the flow rate sensor 56 is, for example, an integrated flow sensor that can measure the instantaneous flow rate and integrated flow rate of the processing liquid.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate of the processing liquid at the mounting position, and based on the measurement result (that is, by integrating the measurement result of the instantaneous flow velocity), the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate of the processing liquid at the mounting position, and determines whether the processing liquid passes through the mounting position after a predetermined measurement start timing.
  • the cumulative flow rate of the processing liquid that is, the cumulative flow rate of the processing liquid discharged from the first pipe 52 to the second pipe 53, hereinafter also referred to as the "cumulative discharge flow rate" is determined.
  • the above-mentioned measurement start timing of the cumulative discharge flow rate is the timing at which suckback of the processing liquid is considered to have substantially started, and is appropriately set by the user of the substrate processing apparatus 1 or the like.
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is performed in parallel with the closing of the first valve 521.
  • "Closing the first valve 521” here may mean, for example, "issuing a closing command signal from the control unit 8 to the first valve 521", and monitoring the opening/closing operation of the first valve 521.
  • an opening/closing sensor may mean “receiving a closing start signal or a closing completion signal of the first valve 521 from the opening/closing sensor.”
  • “the first valve 521 is closed” may refer to other states in which the first valve 521 is considered to be substantially closed.
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is 1 valve 521" may be started after a predetermined period of time.
  • opening the second valve 531 may mean, for example, “issuing an opening command signal from the control unit 8 to the second valve 531", and monitoring the opening/closing operation of the second valve 531. If an opening/closing sensor is provided, it may mean “receiving the opening start signal or opening completion signal of the second valve 531 from the opening/closing sensor”. Alternatively, “opening of the second valve 531” may mean other states in which the second valve 531 is considered to be substantially opened.
  • the instantaneous flow rate and the cumulative discharge flow rate acquired by the flow rate sensor 56 are transmitted to the control unit 8 (see FIG. 4).
  • the flow rate sensor 56 continuously acquires and transmits the instantaneous flow rate and the cumulative discharge flow rate while the suckback is being performed.
  • a predetermined suckback threshold value stored in advance in the storage unit 801 is compared with the cumulative discharge flow rate. Then, when the cumulative discharge flow rate gradually increases and reaches the suckback threshold value, the second valve 531 is closed by the valve control unit 802, and suckback is stopped. As a result, a predetermined volume of the processing liquid is sucked back, and the liquid level of the processing liquid is located at a predetermined position within the nozzle 51 or the first pipe 52.
  • the timing when the cumulative discharge flow rate reaches the suckback threshold value is the timing at which the measurement of the cumulative discharge flow rate ends.
  • the measured value of the cumulative discharge flow rate is reset and returned to zero.
  • the flow rate sensor 56 may be arranged on the second pipe 53 between the orifice 532 and the second valve 531 or between the second valve 531 and the drain box 55.
  • the flow rate sensor 56 may be disposed on the first pipe 52 between the nozzle 51 and the first bent portion 522.
  • the flow rate sensor 56 may be used to measure the instantaneous flow rate of the processing liquid when supplying the processing liquid to the substrate 9, in addition to measuring the instantaneous flow rate of the processing liquid during suckback and the integrated discharge flow rate.
  • the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 71 to the nozzle 51 to process the substrate 9 (that is, the first valve 521 is open and the second valve 531 is closed). state), the flow rate sensor 56 continuously measures the instantaneous flow rate of the processing liquid discharged from the nozzle 51 toward the substrate 9 .
  • the valve control unit 802 see FIG.
  • the opening degree of the first valve 521 controls the opening degree of the first valve 521 based on the measured instantaneous flow rate, so that the instantaneous flow rate of the processing liquid discharged onto the substrate 9 is adjusted to a desired value.
  • the target flow rate is maintained appropriately. Note that the time of suckback and the time of supplying the processing liquid to the nozzle 51 are distinguished based on, for example, the open/closed states of the first valve 521 and the second valve 531 controlled by the valve control unit 802.
  • the flow rate sensor 56 disposed on the first pipe 52 between the nozzle 51 and the first bent part 522 is capable of detecting not only the flow rate but also the flow direction of the processing liquid, it is possible to , the time when the processing liquid is supplied to the nozzle 51 may be distinguished from the flow direction of the processing liquid detected by the flow rate sensor 56.
  • the timing at which the flow direction of the processing liquid detected by the flow rate sensor 56 changes from the direction from the first bending part 522 to the nozzle 51 to the direction from the nozzle 51 to the first bending part 522 is This is the transition timing from the time of supplying the processing liquid to the nozzle 51 to the time of suckback. Therefore, calculation of the cumulative discharge flow rate is started in parallel with the change in the flow direction of the processing liquid detected by the flow rate sensor 56.
  • the flow rate sensor 56 only needs to be able to measure the instantaneous flow rate of the processing liquid, and does not necessarily need to have a function of determining the cumulative flow rate of the processing liquid.
  • the measured instantaneous flow rate is continuously transmitted to the control unit 8 (see FIG. 4) and stored in the storage unit 801.
  • the calculation unit 803 integrates the measured value of the instantaneous flow rate stored in the storage unit 801 from the above-mentioned measurement start timing, thereby obtaining the cumulative discharge flow rate.
  • the substrate processing apparatus 1 may be capable of supplying a plurality of types of processing liquids to the substrate 9.
  • the storage unit 801 stores a plurality of suckback threshold values respectively corresponding to the plurality of types of processing liquids.
  • the plurality of suckback threshold values may be different from each other depending on the type of treatment liquid, or may include the same value. Thereby, suckback can be performed with an amount of suckback suitable for each treatment liquid (that is, the volume of the treatment liquid to be sucked back).
  • the suckback threshold value corresponding to a processing solution supplied to the nozzle 51 at a temperature higher than room temperature is different from the sackback threshold corresponding to a processing solution supplied to the nozzle 51 at room temperature. greater than the back threshold.
  • the processing liquid remaining in the nozzle 51 and the first pipe 52 or only in the first pipe 52 after suckback (hereinafter referred to as "residual processing liquid ) can be reduced.
  • the temperature of the residual processing liquid decreases over time, so when processing the substrate 9 after suckback, it mixes with the high temperature processing liquid sent from the processing liquid supply source 71, and the temperature of the processing liquid supplied to the substrate 9 decreases. may be lowered from the predetermined processing temperature. Therefore, by reducing the residual processing liquid, the temperature drop of the processing liquid supplied to the substrate 9 after suckback is suppressed.
  • the substrate processing apparatus 1 may be provided with an imaging section 6 that captures an image of the nozzle 51
  • the control section 8 may include an image monitoring section 804.
  • the imaging unit 6 images the tip of the nozzle 51 (that is, near the ejection port) and sends the acquired image to the control unit 8 .
  • the imaging unit 6 is, for example, a CCD (Charge Coupled Devices) camera or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) camera.
  • the image monitoring unit 804 determines whether or not the processing liquid is ejected from the nozzle 51 based on the image of the tip of the nozzle 51 acquired by the imaging unit 6 (that is, the output from the imaging unit 6).
  • an image of the nozzle 51 discharging the processing liquid and an image of the nozzle 51 whose discharging of the processing liquid is stopped are stored in advance in the storage unit 801 as a reference image group
  • the image monitoring unit 804 compares the output from the imaging unit 6 and the reference image group using a known image analysis method, and determines whether or not the processing liquid is ejected from the nozzle 51. In this case, calculation of the cumulative discharge flow rate by the flow rate sensor 56 (see FIG. 5) is started, for example, when the image monitoring unit 804 determines that the discharge of the processing liquid from the nozzle 51 has been stopped.
  • FIG. 8 is a block diagram showing the processing liquid supply section 5a of the substrate processing apparatus 1a, and corresponds to FIG. 5 described above.
  • the configuration of the substrate processing apparatus 1a is the same as that of the substrate processing apparatus shown in FIG. 1, except that a processing liquid supply part 5a having a structure different from that of the processing liquid supply part 5 is provided instead of the processing liquid supply part 5 shown in FIG. It is the same as 1.
  • the same components as those of the substrate processing apparatus 1 are given the same reference numerals.
  • the processing liquid supply section 5a includes the above-mentioned nozzle 51, and also includes a first pipe 52a and a first valve 521a. As described above, the nozzle 51 discharges the processing liquid toward the substrate 9.
  • the first pipe 52a connects the processing liquid supply source 71 and the nozzle 51.
  • the first pipe 52a has a slightly different shape from the first pipe 52 shown in FIG.
  • the first valve 521a is arranged on the first pipe 52a and is controlled by the valve control section 802 (see FIG. 4).
  • the processing liquid supply section 5a also includes the above-mentioned flow rate sensor 56.
  • a suckback mechanism 50a having a different structure from the above-described suckback mechanism 50 is connected to the first pipe 52a between the nozzle 51 and the first valve 521a.
  • the suckback mechanism 50a is an ejector type suckback mechanism.
  • the suckback mechanism 50a includes a second pipe 53a, a second valve 531a, a needle valve 533a, a third pipe 54a, a third valve 541a, and a check valve 542a.
  • the second pipe 53a branches from the first pipe 52a between the nozzle 51, the first valve 521, and the processing liquid supply source 71.
  • the end of the second pipe 53a on the opposite side to the first pipe 52a is connected to the third pipe 54a.
  • the second valve 531a and the needle valve 533a are arranged on the second pipe 53a.
  • the second valve 531a is controlled by the valve control section 802.
  • the third pipe 54a is connected to the gas supply source 72, and the other end is connected to the drain box 55a.
  • the third valve 541a and check valve 542a are arranged on the third pipe 54a.
  • the third valve 541a is controlled by the valve control section 802.
  • the second pipe 53a is connected to the third pipe 54a on the downstream side of the third valve 541a (that is, between the third valve 541a and the drain box 55a).
  • the second valve 531a and the third valve 541a are closed and the first valve 521a is opened under the control of the valve control unit 802, so that the processing liquid used for processing the substrate 9 is supplied. , is supplied from the processing liquid supply source 71 to the nozzle 51 via the first pipe 52a, and is discharged from the tip of the nozzle 51 (ie, the lower end of the nozzle 51) onto the upper surface 91 of the substrate 9. Then, the first valve 521a is closed by the valve control unit 802, and thereby the discharge of the processing liquid from the nozzle 51 is stopped.
  • the processing liquid supply section 5a when the third valve 541a is opened under the control of the valve control section 802, gas (for example, compressed air) is supplied from the gas supply source 72 to the third pipe 54a, and the drain box 55a is flows at a relatively high speed. As a result, negative pressure is generated in the second pipe 53a near the connection portion 535a between the second pipe 53a and the third pipe 54a. Then, when the first valve 521a is closed and the second valve 531a is opened under the control of the valve control unit 802, the processing liquid in the second pipe 53a flows into the third pipe 54a due to the negative pressure, It flows together with the above gas to the drain box 55a. As a result, the processing liquid in the first pipe 52a is discharged to the second pipe 53a, and the processing liquid in the nozzle 51 is sucked back.
  • gas for example, compressed air
  • the second valve 531a When suckback is performed, the surface of the processing liquid (that is, the interface between the processing liquid and the surrounding atmosphere) moves from the tip of the nozzle 51 toward the first pipe 52a.
  • the second valve 531a may be opened after the first valve 521a is closed, or the second valve 531a may be opened slightly before the first valve 521a is closed.
  • the second valve 531a may be opened substantially simultaneously with the closing of the first valve 521a. Thereafter, the second valve 531a and the third valve 541a are closed by the valve control unit 802, thereby stopping suckback of the processing liquid.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate (ie, suckback speed) of the processing liquid discharged from the first pipe 52 to the second pipe 53 when suckback is performed by the suckback mechanism 50a.
  • the flow rate sensor 56 is arranged on the second pipe 53a between a connecting portion 534a between the second pipe 53a and the first pipe 52a and the second valve 531a.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate of the processing liquid flowing through the second pipe 53a toward the third pipe 54a.
  • the flow rate sensor 56 is an ultrasonic type that can measure the instantaneous flow rate and cumulative discharge flow rate of the processing liquid (that is, the cumulative flow rate of the processing liquid discharged from the first pipe 52a to the second pipe 53a). Integral flow sensors are available.
  • the flow rate sensor 56 may be arranged on the second pipe 53a between the connecting portion 535a between the second pipe 53a and the third pipe 54a and the second valve 531a. Further, the flow rate sensor 56 may be arranged on the third pipe 54a between the connecting portion 535a between the second pipe 53a and the third pipe 54a and the drain box 55a.
  • the flow rate sensor 56 may be disposed on the first pipe 52a between the nozzle 51 and the connecting portion 534a between the first pipe 52a and the second pipe 53a.
  • the flow rate sensor 56 may be used to measure the instantaneous flow rate of the processing liquid when supplying the processing liquid to the substrate 9, in addition to measuring the instantaneous flow rate of the processing liquid during suckback and the integrated discharge flow rate.
  • the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 71 to the nozzle 51 and the substrate 9 is processed (that is, the first valve 521a is opened and the second valve 531a is closed). state), the flow rate sensor 56 continuously measures the instantaneous flow rate of the processing liquid discharged from the nozzle 51 toward the substrate 9 .
  • the valve control unit 802 controls the opening degree of the first valve 521a based on the measured instantaneous flow rate, so that the instantaneous flow rate of the processing liquid discharged onto the substrate 9 can be adjusted to a desired value.
  • the target flow rate is maintained appropriately.
  • the suckback time and the time of supplying the processing liquid to the nozzle 51 are based on, for example, the open/closed states of the first valve 521a, the second valve 531a, and the third valve 541a, which are controlled by the valve control unit 802. distinguished.
  • the timing to start calculating the cumulative discharge flow rate using the flow rate sensor 56 (that is, the timing to start measurement) is variously set in accordance with the timing at which suckback of the processing liquid is considered to have substantially started. good.
  • the flow rate sensor 56 continuously obtains the instantaneous flow rate and the cumulative discharge flow rate, and transmits the measured values to the control unit 8 while the suckback is being performed.
  • the control unit 8 compares the cumulative discharge flow rate with a suckback threshold, and when the cumulative discharge flow rate reaches the suckback threshold, the valve control unit 802 closes the second valve 531a and the third valve 541a to prevent suckback. will be stopped.
  • the cumulative discharge flow rate may be calculated in the calculation unit 803 (see FIG. 4) of the control unit 8 based on the instantaneous flow rate measured by the flow rate sensor 56, as described above.
  • the substrate processing apparatuses 1 and 1a that process the substrate 9 include the nozzle 51, the first pipes 52 and 52a, the first valves 521 and 521a, the second pipes 53 and 53a, and the second pipes 52 and 52a. It includes valves 531 and 531a, a flow rate sensor 56, and a valve control section 802.
  • the nozzle 51 discharges the processing liquid to be supplied to the substrate 9.
  • the first pipes 52 and 52a connect the processing liquid supply source 71 and the nozzle 51.
  • the first valves 521, 521a are arranged on the first pipes 52, 52a.
  • the second pipes 53, 53a branch from the first pipes 52, 52a between the nozzle 51 and the processing liquid supply source 71.
  • the second valves 531, 531a are arranged on the second pipes 53, 53a.
  • the flow rate sensor 56 measures the instantaneous flow rate of the processing liquid discharged from the first pipes 52, 52a to the second pipes 53, 53a.
  • the valve control unit 802 controls the first valves 521, 521a and the second valves 531, 531a.
  • the processing liquid is supplied from the processing liquid supply source 71 to the nozzle 51 with the first valves 521 and 521a opened and the second valves 531 and 531a closed. Further, with the first valves 521, 521a closed and the second valves 531, 531a open, the processing liquid in the first pipes 52, 52a is discharged to the second pipes 53, 53a and inside the nozzle 51. The processing solution is sucked back. Then, based on the measurement result by the flow rate sensor 56, the cumulative discharge flow rate, which is the cumulative flow rate of the processing liquid discharged from the first pipes 52, 52a to the second pipes 53, 53a, is determined. The valve control unit 802 closes the second valves 531 and 531a when the cumulative discharge flow rate reaches a predetermined suckback threshold.
  • the substrate processing apparatuses 1 and 1a measure the cumulative discharge flow rate of the processing liquid from the start of suckback, and suck back the processing liquid in an amount equal to a predetermined suckback threshold.
  • the liquid level of the processing liquid can be positioned at a desired position with high precision.
  • the amount of processing liquid supplied to the substrate 9 after suckback (for example, the amount of processing liquid supplied to the next substrate 9) can be adjusted to a desired amount with high precision. Therefore, the quality of processing on the substrate 9 can be improved.
  • calculation of the cumulative discharge flow rate is preferably started in parallel with the closing of the first valves 521, 521a. Thereby, the start of calculation of the cumulative discharge flow rate can be aligned with the actual start timing of suckback. As a result, the cumulative discharge flow rate can be calculated with high accuracy.
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is started a predetermined time after the first valves 521, 521a are closed. As a result, even if the movement of the processing liquid (that is, movement away from the tip of the nozzle 51) starts a little after the first valve 521, 521a is closed, the cumulative discharge flow rate can be calculated with high accuracy. can do.
  • the second valves 531, 531a are opened before the first valves 521, 521a are closed. Thereby, the occurrence of the water hammer phenomenon can be suitably suppressed. Further, in this case, it is preferable that calculation of the cumulative discharge flow rate is started in parallel with opening of the second valves 531, 531a. Thereby, the cumulative discharge flow rate can be calculated with high accuracy.
  • the substrate processing apparatus 1 further includes the imaging section 6 and the image monitoring section 804.
  • the imaging unit 6 images the nozzle 51.
  • the image monitoring unit 804 determines whether or not the processing liquid is ejected from the nozzle 51 based on the output from the imaging unit 6 .
  • the calculation of the cumulative discharge flow rate is preferably started at the time when the image monitoring unit 804 determines that the discharge of the processing liquid from the nozzle 51 has been stopped. Thereby, the start of calculation of the cumulative discharge flow rate can be aligned with the actual start timing of suckback. As a result, the cumulative discharge flow rate can be calculated with high accuracy. The same applies to the substrate processing apparatus 1a.
  • the flow rate sensor 56 is preferably arranged on the second pipes 53, 53a.
  • the processing liquid does not substantially flow when the processing liquid is supplied to the substrate 9, and the processing liquid flows only during suckback. Therefore, by arranging the flow rate sensor 56 on the second pipes 53, 53a, it is possible to accurately calculate the cumulative discharge flow rate during suckback.
  • a flow of the processing liquid occurs in the third pipe 54a only during suckback, but since a mixed fluid of the processing liquid and a gas such as compressed air flows in the third pipe 54a, the cumulative discharge flow rate is From the viewpoint of calculating accurately , it is more preferable that the flow rate sensor 56 is disposed on the second pipe 53a.
  • the flow rate sensor 56 is placed on the first pipes 52, 52a.
  • the flow rate sensor 56 measures the supply flow rate of the processing liquid.
  • the flow rate sensor 56 used to measure the instantaneous flow rate and cumulative discharge flow rate of the processing liquid during suckback is used to measure the flow rate when the processing liquid is supplied to the nozzle 51 (that is, when the processing liquid is supplied to the substrate 9).
  • the substrate processing apparatuses 1 and 1a further include a storage unit 801 that stores a plurality of suckback threshold values respectively corresponding to a plurality of types of processing liquids. Thereby, suckback can be performed with an appropriate amount of suckback depending on the type of processing liquid.
  • the suckback threshold corresponding to a processing liquid supplied at a temperature higher than room temperature is larger than the suckback threshold corresponding to a processing liquid supplied at room temperature.
  • the timing at which the calculation of the cumulative discharge flow rate is started is not necessarily limited to the above-mentioned timing, but may be any timing when the suckback of the processing liquid is considered to have substantially started. It may be at various timings.
  • the flow rate sensor 56 is not limited to an ultrasonic flow rate sensor, and may be another type of flow rate sensor (for example, an electromagnetic type flow rate sensor). Further, the flow rate sensor 56 does not necessarily have to be of a type that can detect the flow direction of the processing liquid.
  • a suckback mechanism having another structure may be provided in place of the siphon type suckback mechanism 50 and the ejector type suckback mechanism 50a.
  • the substrate processing apparatuses 1 and 1a described above process glass substrates used in flat panel displays such as liquid crystal display devices or organic EL (Electro Luminescence) display devices, or other display devices. It may be used for processing glass substrates used in Further, the above-described substrate processing apparatuses 1 and 1a may be used to process optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, photomask substrates, ceramic substrates, solar cell substrates, and the like.

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Abstract

基板処理装置では、第１バルブ（５２１）が開放され、第２バルブ（５３１）が閉鎖された状態で、処理液供給源（７１）からノズル（５１）へと処理液が供給される。また、第１バルブ（５２１）が閉鎖され、第２バルブ（５３１）が開放された状態で、第１配管（５２）内の処理液が第２配管（５３）へと排出されてノズル（５１）内の処理液のサックバックが行われる。そして、流量センサ（５６）による測定結果に基づいて第１配管（５２）から第２配管（５３）へと排出された処理液の積算流量である積算排出流量が求められる。バルブ制御部は、積算排出流量が所定のサックバック閾値に達した際に第２バルブ（５３１）を閉鎖する。これにより、サックバック後の処理液の液面を所望の位置に精度良く位置させることができる。

Description

基板処理装置
　本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。
［関連出願の参照］
　本願は、２０２２年３月２３日に出願された日本国特許出願ＪＰ２０２２－４６４１６からの優先権の利益を主張し、当該出願の全ての開示は、本願に組み込まれる。
　従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、基板処理装置において水平状態で保持された基板の表面に、エッチング液等の薬液が供給されて薬液処理が行われる。
　このような基板処理装置では、薬液等の処理液を基板に向けて吐出するノズルが、配管等を介して処理液供給源に接続されている。特許第６８９９２２８号公報（文献１）の基板処理装置では、配管内の処理液の流動の有無を、処理液と配管の内壁面との摩擦により生じる電荷を測定することにより検出する技術が開示されている。特許第６９１７８６８号公報（文献２）の基板処理装置では、処理液供給源である供給槽に、シリコンを含むリン酸水溶液が処理液として貯留されており、当該供給槽と新たな処理液を生成する新液調合槽とを接続する新液補充配管に、新液の供給量を測定する積算流量計が設けられている。一方、特許第６７０８５０８号公報（文献３）では、基板に供給した後の薬液の回収と排液とを切り替え可能な基板処理装置において、排液流量の累積（廃液積算流量）が所定流量に達した際に、排液から回収への切替を行うことが提案されている。
　また、上述のような基板処理装置では、ノズルからの処理液の吐出が停止されると、ノズルからのボタ落ち（すなわち、ノズル先端からの意図しない処理液の落下）等を防止するために、ノズル内の処理液を吸引して処理液の液面をノズル先端から配管側に戻す動作（すなわち、サックバック）が行われる場合がある。
　特許第６９３２０００号公報（文献４）の基板処理装置では、サックバック不良を防止するために、サックバックに用いられる吸い戻しバルブの動作速度の変動を抑制することが提案されている。当該基板処理装置では、ノズルから処理液を吸い戻す吸い戻しバルブの気圧が、圧力計で測定される。そして、吸い戻しバルブに駆動を指示するトリガ信号の出力タイミングと、測定された気圧が基準圧まで低下したタイミングとの間の時間を、吸い戻しバルブの実働時間として、吸い戻しバルブの動作速度が求められる。
　また、特開２０１６－７２３３７号公報（文献５）の基板処理装置では、サックバック後においてノズルまたは配管内に残存する処理液先端面の位置のばらつきを抑制するために、配管上の所定位置において液面を検出する液面センサを設け、液面センサからの出力に基づいてサックバックの停止タイミングが決定される。
　ところで、基板処理装置における処理液のサックバックでは、処理液の粘度等により吸引される処理液の量が変化し、ノズル先端から配管側へと移動した処理液の液面の位置が変動する。文献５では、上述のように、液面センサを用いた液面位置のばらつき抑制が提案されているが、サックバック時に液切れ（すなわち、吸引される処理液の液柱が途中で途切れて２つの液柱に分かれる現象）が生じている場合等、液面センサにより検出された液面よりもノズルの先端側に処理液が残存していることがある。この場合、本来検出すべき処理液の液面（すなわち、ノズルの先端に最も近い処理液の液面）を検出することができず、当該処理液の液面が所望の位置からずれるおそれがある。また、液面センサは、所望の液面位置近傍に配置することが必要となるため、基板処理装置の設計の自由度が低くなる。
　本発明は、基板を処理する基板処理装置に向けられており、サックバック後の処理液の液面を所望の位置に精度良く位置させることを目的としている。
　本発明の好ましい一の形態に係る基板処理装置は、基板に供給される処理液を吐出するノズルと、処理液供給源と前記ノズルとを接続する第１配管と、前記第１配管上に配置される第１バルブと、前記ノズルと前記処理液供給源との間にて前記第１配管から分岐する第２配管と、前記第２配管上に配置される第２バルブと、前記第１配管から前記第２配管へと排出される処理液の瞬間流量を測定する流量センサと、前記第１バルブおよび前記第２バルブを制御するバルブ制御部と、を備える。前記第１バルブが開放され、前記第２バルブが閉鎖された状態で、前記処理液供給源から前記ノズルへと処理液が供給される。前記第１バルブが閉鎖され、前記第２バルブが開放された状態で、前記第１配管内の処理液が前記第２配管へと排出されて前記ノズル内の処理液のサックバックが行われる。前記流量センサによる測定結果に基づいて前記第１配管から前記第２配管へと排出された処理液の積算流量である積算排出流量が求められる。前記バルブ制御部は、前記積算排出流量が所定のサックバック閾値に達した際に前記第２バルブを閉鎖する。
　当該基板処理装置によれば、サックバック後の処理液の液面を所望の位置に精度良く位置させることができる。
　好ましくは、前記積算排出流量の算出は、前記第１バルブの閉鎖と並行して開始される。
　好ましくは、前記積算排出流量の算出は、前記第１バルブの閉鎖から所定時間後に開始される。
　好ましくは、サックバックが行われる際には、前記第１バルブの閉鎖よりも前に前記第２バルブが開放される。前記積算排出流量の算出は、前記第２バルブの開放と並行して開始される。
　好ましくは、前記基板処理装置は、前記ノズルを撮像する撮像部と、前記撮像部からの出力に基づいて前記ノズルからの処理液の吐出の有無を判断する画像監視部と、をさらに備える。前記積算排出流量の算出は、前記画像監視部により前記ノズルからの処理液の吐出停止が判断された時点で開始される。
　好ましくは、前記流量センサは前記第２配管上に配置される。
　好ましくは、前記流量センサは前記第１配管上に配置される。前記処理液供給源から前記ノズルに処理液が供給される際に、前記流量センサによって処理液の供給流量が測定される。
　好ましくは、前記基板処理装置は、複数種類の処理液にそれぞれ対応する複数の前記サックバック閾値を記憶する記憶部をさらに備える。
　好ましくは、室温よりも高温にて供給される処理液に対応する前記サックバック閾値は、室温にて供給される処理液に対応する前記サックバック閾値よりも大きい。
　上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。
第１の実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システムの平面図である。 基板処理装置の側面図である。 制御部の構成を示す図である。 制御部の機能を示すブロック図である。 処理液供給部を示すブロック図である。 基板処理装置の側面図である。 制御部の機能を示すブロック図である。 第２の実施の形態にかかる基板処理装置の処理液供給部を示すブロック図である。
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置を備える基板処理システム１０のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理システム１０は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を処理するシステムである。基板処理システム１０は、インデクサブロック１０１と、インデクサブロック１０１に結合された処理ブロック１０２とを備える。
　インデクサブロック１０１は、キャリア保持部１０４と、インデクサロボット１０５（すなわち、基板搬送手段）と、ＩＲ移動機構１０６とを備える。キャリア保持部１０４は、複数枚の基板９をそれぞれ収容できる複数のキャリア１０７を保持する。複数のキャリア１０７（例えば、ＦＯＵＰ）は、水平なキャリア配列方向（すなわち、図１中の上下方向）に配列された状態でキャリア保持部１０４に保持される。ＩＲ移動機構１０６は、キャリア配列方向にインデクサロボット１０５を移動させる。インデクサロボット１０５は、基板９をキャリア１０７から搬出する搬出動作、および、キャリア保持部１０４に保持されたキャリア１０７に基板９を搬入する搬入動作を行う。基板９は、インデクサロボット１０５によって水平な姿勢で搬送される。
　一方、処理ブロック１０２は、基板９を処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット１０８と、センターロボット１０９（すなわち、基板搬送手段）とを備えている。複数の処理ユニット１０８は、平面視において、センターロボット１０９を取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット１０８では、基板９に対する様々な処理が施される。後述する基板処理装置は、複数の処理ユニット１０８のうちの１つである。センターロボット１０９は、処理ユニット１０８に基板９を搬入する搬入動作、および、基板９を処理ユニット１０８から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボット１０９は、複数の処理ユニット１０８間で基板９を搬送する。基板９は、センターロボット１０９によって水平な姿勢で搬送される。センターロボット１０９は、インデクサロボット１０５から基板９を受け取るとともに、インデクサロボット１０５に基板９を渡す。
　図２は、基板処理装置１の構成を示す側面図である。基板処理装置１は、基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９に処理液を供給して液処理を行う。図２では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。
　基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、カップ部４と、処理液供給部５と、制御部８と、チャンバ１１と、を備える。基板保持部３１、基板回転機構３３およびカップ部４等は、チャンバ１１の内部空間に収容される。チャンバ１１の天蓋部には、当該内部空間にガスを供給して下方に流れる気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する気流形成部１２が設けられる。気流形成部１２としては、例えば、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）が利用される。制御部８は、チャンバ１１の外部に配置され、基板保持部３１、基板回転機構３３および処理液供給部５等を制御する。
　図３に示すように、制御部８は、例えば、プロセッサ８１と、メモリ８２と、入出力部８３と、バス８４とを備える通常のコンピュータシステムである。バス８４は、プロセッサ８１、メモリ８２および入出力部８３を接続する信号回路である。メモリ８２は、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサ８１は、メモリ８２に記憶されるプログラム等に従って、メモリ８２等を利用しつつ様々な処理（例えば、数値計算）を実行する。入出力部８３は、操作者からの入力を受け付けるキーボード８５およびマウス８６、プロセッサ８１からの出力等を表示するディスプレイ８７、並びに、プロセッサ８１からの出力等を送信する送信部等を備える。なお、制御部８は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）、または、回路基板等であってもよい。制御部８は、コンピュータシステム、ＰＬＣおよび回路基板等のうち、任意の複数の構成を含んでいてもよい。
　図４は、制御部８により実現される機能を示すブロック図である。制御部８は、記憶部８０１と、バルブ制御部８０２と、演算部８０３とを備える。記憶部８０１は、主にメモリ８２（図３参照）により実現され、基板処理装置１に係る様々な情報を記憶する。バルブ制御部８０２は、主にプロセッサ８１（図３参照）により実現され、処理液供給部５の後述する第１バルブ５２１および第２バルブ５３１を制御する。演算部８０３は、主にプロセッサ８１により実現され、基板処理装置１に係る様々な演算を行う。
　図２に示す基板保持部３１および基板回転機構３３はそれぞれ、基板９を保持して回転させるスピンチャックの一部である。基板保持部３１は、水平状態の基板９を下側から保持する。基板保持部３１は、例えば、基板９を機械的に支持するメカニカルチャックである。基板保持部３１は、ベース部３１１と、複数のチャック３１２とを備える。ベース部３１１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする略円板状の部材である。基板９は、ベース部３１１の上方にベース部３１１から離間して配置される。
　複数のチャック３１２は、ベース部３１１の上面の外周部において、中心軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」とも呼ぶ。）に配置される。複数のチャック３１２は、例えば、周方向において略等角度間隔に配置される。基板保持部３１では、複数のチャック３１２により、基板９の外縁部が保持される。なお、基板保持部３１は、バキュームチャック等、他の構造を有するチャックであってもよい。
　基板回転機構３３は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３３は、中心軸Ｊ１を中心として基板９を基板保持部３１と共に回転する。基板回転機構３３は、シャフト３３１と、モータ３３２とを備える。シャフト３３１は、中心軸Ｊ１を中心とする略円柱状または略円筒状の部材である。シャフト３３１は、上下方向に延び、基板保持部３１のベース部３１１の下面中央部に接続される。モータ３３２は、シャフト３３１を回転させる電動回転式モータである。なお、基板回転機構３３は、他の構造を有するモータ（例えば、中空モータ等）であってもよい。
　処理液供給部５は、基板９に対して処理液を供給し、基板９に対する液処理を行う。処理液供給部５は、ノズル５１と、第１配管５２とを備える。ノズル５１は、基板９の上方から基板９の上側の主面（以下、「上面９１」とも呼ぶ。）に向けて処理液を吐出する。当該処理液は、例えば、基板９のエッチング処理に利用されるエッチング液である。当該エッチング液は、例えば、室温（例えば、２５℃）よりも高温にて基板９の上面９１に供給される。なお、ノズル５１からは、エッチング液以外の薬液が吐出されてもよく、薬液以外の様々な種類の処理液（例えば、リンス液）が吐出されてもよい。これらの処理液は、室温よりも高温にて基板９に供給されてもよく、室温以下の温度にて基板９に供給されてもよい。
　処理液供給部５は、ノズル５１を移動するノズル移動機構を備えていてもよい。当該ノズル移動機構は、例えば、基板９の上方の供給位置と、基板９の外縁よりも中心軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」とも呼ぶ。）の外側の退避位置との間で、ノズル５１を略水平に移動する。ノズル移動機構は、例えば、電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。また、処理液供給部５は、ノズル５１に加えて、ノズル５１から吐出される処理液とは異なる種類の処理液を基板９に吐出する他のノズルを備えていてもよい。
　図５は、基板処理装置１の処理液供給部５の構成を模式的に示すブロック図である。処理液供給部５は、上述のノズル５１および第１配管５２に加えて、第１バルブ５２１と、第２配管５３と、第２バルブ５３１と、流量センサ５６とを備える。
　ノズル５１は、第１配管５２を介して処理液供給源７１に接続される。図５に示す例では、第１配管５２は、処理液供給源７１から略水平に延び、第１屈曲部５２２にて略９０°向きを変えて略鉛直上方へと延び、第２屈曲部５２３にて略９０°向きを変えて略水平に延びてノズル５１に接続される。以下の説明では、第１配管５２のうち、処理液供給源７１と第１屈曲部５２２との間の部位を「第１部位５２４」とも呼び、第１屈曲部５２２と第２屈曲部５２３との間の部位を「第２部位５２５」とも呼び、第２屈曲部５２３とノズル５１との間の部位を「第３部位５２６」とも呼ぶ。ノズル５１は、第１配管５２との接続部から略水平に延び、先端部近傍にて略９０°向きを変えて略鉛直下方へと延びる。第１バルブ５２１は、第１配管５２上に配置される。図５に示す例では、第１バルブ５２１は、第１配管５２の第１部位５２４に設けられる。
　第２配管５３は、サックバック用の配管である。第２配管５３は、ノズル５１と処理液供給源７１との間にて、第１配管５２から分岐する。図５に示す例では、第２配管５３は、第１配管５２の第１屈曲部５２２にて第１配管５２に接続される。すなわち、第２配管５３は、第１バルブ５２１とノズル５１との間にて第１配管５２から分岐する。第２配管５３は、第１屈曲部５２２から略鉛直下方へと延びる。第２配管５３の下方には、処理液が貯留されるドレンボックス５５が配置される。第２配管５３の下端部は、ドレンボックス５５内に貯留されている処理液に浸漬されている。
　第２バルブ５３１は、第２配管５３上に配置される。図５に示す例では、第２バルブ５３１は、第１屈曲部５２２とドレンボックス５５との間に設けられる。また、第２配管５３には、オリフィス５３２が、第２バルブ５３１の上側（すなわち、第２バルブ５３１と第１屈曲部５２２との間）にて第２バルブ５３１に近接した位置に設けられる。
　バルブ制御部８０２（図４参照）の制御により、第２バルブ５３１が閉鎖され、第１バルブ５２１が開放されることによって、基板９の処理に利用される処理液が、処理液供給源７１から第１配管５２を介してノズル５１へと供給され、ノズル５１の先端（すなわち、ノズル５１の下端）から基板９の上面９１へと吐出される。そして、バルブ制御部８０２により第１バルブ５２１が閉鎖されることによって、ノズル５１からの処理液の吐出が停止される。
　また、バルブ制御部８０２（図４参照）の制御により、第１バルブ５２１が閉鎖され、第２バルブ５３１が開放されることによって、第２配管５３内の処理液が、オリフィス５３２とノズル５１の先端との高低差によるサイフォン効果によって、ドレンボックス５５に向かって流れる。これにより、第１配管５２内の処理液が第１屈曲部５２２から第２配管５３へと排出され、ノズル５１内の処理液のサックバックが行われる。サックバックが開始されると、ノズル５１内の処理液の液面（すなわち、処理液と周囲の雰囲気との界面）は、ノズル５１の先端から第１配管５２に向かって移動する。なお、サックバックが開始される際には、第１バルブ５２１が閉鎖された後に第２バルブ５３１が開放されてもよく、第１バルブ５２１が閉鎖されるよりも少し前に第２バルブ５３１が開放されてもよく、第１バルブ５２１の閉鎖と略同時に第２バルブ５３１が開放されてもよい。
　処理液供給部５では、バルブ制御部８０２により第２バルブ５３１が閉鎖されることにより、処理液のサックバックが停止される。処理液供給部５では、第２配管５３、第２バルブ５３１およびオリフィス５３２により、ノズル５１内の処理液をサックバックするサイフォン式（自重式ともいう。）のサックバック機構５０が構成される。なお、ドレンボックス５５も当該サックバック機構に含まれてもよい。
　上述のサックバックは、例えば、基板処理装置１において複数の基板９に対する連続処理が行われる場合、１枚の基板９に対するノズル５１からの処理液の供給が終了した時点で行われる。これにより、基板９への処理液の供給終了時点でノズル５１の先端に位置している処理液の液面が、当該先端から離れて処理液供給源７１側へと移動し、ノズル５１内または第１配管５２内の所定位置に位置する。また、上述のサックバックは、例えば、ノズル５１からの処理液の供給が比較的長期間停止された後に再開される場合、ノズル５１から処理液のプリディスペンスが実施された後に行われる。この場合も同様に、プリディスペンス終了時点でノズル５１の先端に位置している処理液の液面が、当該先端から離れて処理液供給源７１側へと移動し、ノズル５１内または第１配管５２内の所定位置に位置する。
　流量センサ５６は、サックバック機構５０によるサックバックが行われる際に、第１配管５２から第２配管５３へと排出される処理液の瞬間流量（すなわち、サックバック速度）を測定する。図５に示す例では、流量センサ５６は、第２配管５３上において第１屈曲部５２２とオリフィス５３２との間に配置される。流量センサ５６は、第２配管５３を下方に向かって流れる処理液の瞬間流量を測定する。流量センサ５６としては、例えば、超音波式の流量センサが利用される。
　流量センサ５６は、例えば、処理液の瞬間流量および積算流量を測定可能な積算流量センサである。流量センサ５６は、その取付位置における処理液の瞬間流量を測定し、測定結果に基づいて（すなわち、瞬間流速の測定結果を積分することにより）、所定の測定開始タイミング以降に当該取付位置を通過した処理液の積算流量（すなわち、第１配管５２から第２配管５３へと排出された処理液の積算流量であり、以下、「積算排出流量」とも呼ぶ。）を求める。
　上述の積算排出流量の測定開始タイミングは、処理液のサックバックが実質的に開始されたと考えられるタイミングであり、基板処理装置１の使用者等により適宜設定される。例えば、積算排出流量の算出は、第１バルブ５２１の閉鎖と並行して行われる。ここで言う「第１バルブ５２１の閉鎖」とは、例えば、「制御部８からの第１バルブ５２１に対する閉鎖指令信号の発信」という意味であってもよく、第１バルブ５２１の開閉動作を監視する開閉センサが設けられている場合は、「当該開閉センサからの第１バルブ５２１の閉鎖開始信号または閉鎖完了信号の受信」という意味であってもよい。あるいは、「第１バルブ５２１の閉鎖」は、第１バルブ５２１が実質的に閉鎖されたと見なされる他の状態を意味してもよい。
　また、サックバック時における第１配管５２から第２配管５３への処理液の排出が、上述の「第１バルブ５２１の閉鎖」から少し遅れて始まる場合等、積算排出流量の算出は、「第１バルブ５２１の閉鎖」から所定時間後に開始されてもよい。
　あるいは、サックバックが行われる際に、第１バルブ５２１の閉鎖よりも前に第２バルブ５３１が開放される場合、積算排出流量の算出は、第２バルブ５３１の開放と並行して開始されてもよい。ここで言う「第２バルブ５３１の開放」とは、例えば、「制御部８からの第２バルブ５３１に対する開放指令信号の発信」という意味であってもよく、第２バルブ５３１の開閉動作を監視する開閉センサが設けられている場合は、「当該開閉センサからの第２バルブ５３１の開放開始信号または開放完了信号の受信」という意味であってもよい。あるいは、「第２バルブ５３１の開放」は、第２バルブ５３１が実質的に開放されたと見なされる他の状態を意味してもよい。
　流量センサ５６により取得された瞬間流量および積算排出流量は、制御部８（図４参照）へと送信される。流量センサ５６では、サックバックが行われている間、瞬間流量および積算排出流量の取得および送信が継続的に行われる。制御部８では、記憶部８０１に予め記憶されている所定のサックバック閾値と、当該積算排出流量とが比較される。そして、積算排出流量が漸次増大してサックバック閾値に達すると、バルブ制御部８０２により第２バルブ５３１が閉鎖され、サックバックが停止される。これにより、所定の体積の処理液がサックバックされ、処理液の液面が、ノズル５１内または第１配管５２内の所定の位置に位置する。また、サックバックの停止と並行して、流量センサ５６による積算排出流量の取得も停止される。すなわち、積算排出流量がサックバック閾値に到達するタイミングが、積算排出流量の測定終了タイミングである。流量センサ５６では、積算排出流量の測定値がリセットされて０に戻される。
　なお、流量センサ５６は、第２配管５３上において、オリフィス５３２と第２バルブ５３１との間に配置されてもよく、第２バルブ５３１とドレンボックス５５との間に配置されてもよい。
　あるいは、流量センサ５６は、第１配管５２上において、ノズル５１と第１屈曲部５２２との間に配置されてもよい。この場合、流量センサ５６は、サックバック時の処理液の瞬間流量および積算排出流量の測定に加えて、基板９への処理液供給時の処理液の瞬間流量の測定にも利用されてよい。具体的には、処理液供給源７１からノズル５１に処理液が供給されて基板９の処理が行われている状態（すなわち、第１バルブ５２１が開放され、第２バルブ５３１が閉鎖されている状態）では、流量センサ５６により、ノズル５１から基板９に向けて吐出される処理液の瞬間流量が継続的に測定される。そして、測定された瞬間流量に基づいてバルブ制御部８０２（図４参照）により第１バルブ５２１の開度等が制御されることにより、基板９へと吐出される処理液の瞬間流量が、所望の目標流量に好適に維持される。なお、サックバック時と、ノズル５１への処理液供給時とは、例えば、バルブ制御部８０２により制御されている第１バルブ５２１および第２バルブ５３１の開閉状態等に基づいて区別される。
　また、第１配管５２上においてノズル５１と第１屈曲部５２２との間に配置される流量センサ５６が、流量だけではなく、処理液の流れの方向も検出可能である場合、サックバック時と、ノズル５１への処理液供給時とは、流量センサ５６により検出される処理液の流れの方向により区別されてもよい。この場合、流量センサ５６により検出される処理液の流れの方向が、第１屈曲部５２２からノズル５１へと向かう方向から、ノズル５１から第１屈曲部５２２へと向かう方向に変化したタイミングが、ノズル５１への処理液供給時からサックバック時への遷移タイミングである。したがって、積算排出流量の算出は、流量センサ５６により検出される処理液の流れの方向の変化と並行して開始される。
　流量センサ５６は、処理液の瞬間流量を測定可能であればよく、必ずしも処理液の積算流量を求める機能を有している必要はない。流量センサ５６において瞬間流量のみが測定される場合、測定された瞬間流量は継続的に制御部８（図４参照）へと送信され、記憶部８０１に記憶される。そして、記憶部８０１に記憶された瞬間流量の測定値が、演算部８０３によって上述の測定開始タイミングから積分されることにより、積算排出流量が求められる。
　基板処理装置１では、上述のように、基板９に対して複数種類の処理液が供給可能とされてよい。この場合、記憶部８０１では、当該複数種類の処理液にそれぞれ対応する複数のサックバック閾値が記憶される。当該複数のサックバック閾値は、処理液の種類に合わせて互いに異なっていてもよく、同じ値が含まれていてもよい。これにより、各処理液に適したサックバック量（すなわち、サックバックされる処理液の体積）にてサックバックを行うことができる。
　例えば、室温よりも高温にてノズル５１に供給される処理液（例えば、ＳＣ－１等のエッチング液）に対応するサックバック閾値は、室温にてノズル５１に供給される処理液に対応するサックバック閾値よりも大きい。このように、高温の処理液の場合、サックバック量を多くすることにより、サックバック後にノズル５１および第１配管５２、または、第１配管５２のみに残留する処理液（以下、「残留処理液」とも呼ぶ。）の量を少なくすることができる。残留処理液は、時間経過に従って降温するため、サックバック後に基板９の処理を行う際に、処理液供給源７１から送出される高温の処理液と混ざり、基板９に供給される処理液の温度を所定の処理温度から低下させる可能性がある。そこで、残留処理液を少なくすることにより、サックバック後に基板９に供給される処理液の温度低下が抑制される。
　基板処理装置１では、図６および図７に示すように、ノズル５１を撮像する撮像部６が設けられ、制御部８が画像監視部８０４を備えていてもよい。撮像部６は、ノズル５１の先端部（すなわち、吐出口近傍）を撮像し、取得した画像を制御部８へと送る。撮像部６は、例えば、ＣＣＤ（Charge Coupled Devices）カメラ、または、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）カメラである。画像監視部８０４は、撮像部６により取得されたノズル５１の先端部の画像（すなわち、撮像部６からの出力）に基づいて、ノズル５１からの処理液の吐出の有無を判断する。制御部８では、例えば、処理液を吐出しているノズル５１の画像、および、処理液の吐出が停止されているノズル５１の画像が、基準画像群として記憶部８０１に予め記憶されており、画像監視部８０４は、撮像部６からの出力と当該基準画像群とを公知の画像解析方法にて比較して、ノズル５１からの処理液の吐出の有無を判断する。この場合、流量センサ５６（図５参照）による積算排出流量の算出は、例えば、画像監視部８０４によりノズル５１からの処理液の吐出停止が判断された時点で開始される。
　次に、本発明の第２の実施の形態にかかる基板処理装置１ａについて説明する。図８は、基板処理装置１ａの処理液供給部５ａを示すブロック図であり、上述の図５に対応する。基板処理装置１ａの構成は、図５に示す処理液供給部５に代えて、処理液供給部５とは異なる構造を有する処理液供給部５ａを備える点を除き、図１に示す基板処理装置１と同様である。以下の説明では、基板処理装置１ａの構成のうち、基板処理装置１と同様の構成には同符号を付す。
　図８に示すように、処理液供給部５ａは、上述のノズル５１を備え、また、第１配管５２ａと、第１バルブ５２１ａとを備える。上述のように、ノズル５１は、基板９に向けて処理液を吐出する。第１配管５２ａは、処理液供給源７１とノズル５１とを接続する。図８に示す例では、第１配管５２ａは、図５に示す第１配管５２とは形状が多少異なる。第１バルブ５２１ａは、第１配管５２ａ上に配置され、バルブ制御部８０２（図４参照）により制御される。処理液供給部５ａは、また、上述の流量センサ５６を備える。
　処理液供給部５ａでは、上述のサックバック機構５０とは構造が異なるサックバック機構５０ａが、ノズル５１と第１バルブ５２１ａとの間にて第１配管５２ａに接続される。サックバック機構５０ａは、エジェクタ式のサックバック機構である。サックバック機構５０ａは、第２配管５３ａと、第２バルブ５３１ａと、ニードルバルブ５３３ａと、第３配管５４ａと、第３バルブ５４１ａと、逆止バルブ５４２ａとを備える。第２配管５３ａは、ノズル５１と第１バルブ５２１および処理液供給源７１との間にて第１配管５２ａから分岐する。また、第２配管５３ａの第１配管５２ａ側とは反対側の端部は、第３配管５４ａに接続される。第２バルブ５３１ａおよびニードルバルブ５３３ａは、第２配管５３ａ上に配置される。第２バルブ５３１ａは、バルブ制御部８０２により制御される。
　第３配管５４ａの一方の端部はガス供給源７２に接続され、他方の端部はドレンボックス５５ａに接続される。第３バルブ５４１ａおよび逆止バルブ５４２ａは、第３配管５４ａ上に配置される。第３バルブ５４１ａは、バルブ制御部８０２により制御される。第２配管５３ａは、第３バルブ５４１ａよりも下流側（すなわち、第３バルブ５４１ａとドレンボックス５５ａとの間）にて第３配管５４ａに接続される。
　処理液供給部５ａでは、バルブ制御部８０２の制御により、第２バルブ５３１ａおよび第３バルブ５４１ａが閉鎖され、第１バルブ５２１ａが開放されることによって、基板９の処理に利用される処理液が、処理液供給源７１から第１配管５２ａを介してノズル５１へと供給され、ノズル５１の先端（すなわち、ノズル５１の下端）から基板９の上面９１へと吐出される。そして、バルブ制御部８０２により第１バルブ５２１ａが閉鎖されることによって、ノズル５１からの処理液の吐出が停止される。
　処理液供給部５ａでは、バルブ制御部８０２の制御により第３バルブ５４１ａが開放されることによって、ガス供給源７２から第３配管５４ａへとガス（例えば、圧縮空気）が供給され、ドレンボックス５５ａへと比較的高速にて流れる。これにより、第２配管５３ａと第３配管５４ａとの接続部５３５ａ近傍において、第２配管５３ａ内に負圧が生じる。そして、バルブ制御部８０２の制御により、第１バルブ５２１ａが閉鎖され、第２バルブ５３１ａが開放されると、第２配管５３ａ内の処理液が当該負圧により第３配管５４ａへと流入し、上記ガスと共にドレンボックス５５ａへと流れる。これにより、第１配管５２ａ内の処理液が第２配管５３ａへと排出され、ノズル５１内の処理液のサックバックが行われる。
　サックバックが行われると、処理液の液面（すなわち、処理液と周囲の雰囲気との界面）は、ノズル５１の先端から第１配管５２ａに向かって移動する。なお、サックバックが開始される際には、第１バルブ５２１ａが閉鎖された後に第２バルブ５３１ａが開放されてもよく、第１バルブ５２１ａが閉鎖されるよりも少し前に第２バルブ５３１ａが開放されてもよく、第１バルブ５２１ａの閉鎖と略同時に第２バルブ５３１ａが開放されてもよい。その後、バルブ制御部８０２により第２バルブ５３１ａおおび第３バルブ５４１ａが閉鎖されることにより、処理液のサックバックが停止される。
　流量センサ５６は、サックバック機構５０ａによるサックバックが行われる際に、第１配管５２から第２配管５３へと排出される処理液の瞬間流量（すなわち、サックバック速度）を測定する。図８に示す例では、流量センサ５６は、第２配管５３ａ上において、第２配管５３ａと第１配管５２ａとの接続部５３４ａと、第２バルブ５３１ａとの間に配置される。流量センサ５６は、第２配管５３ａを第３配管５４ａに向かって流れる処理液の瞬間流量を測定する。上述のように、流量センサ５６として、処理液の瞬間流量および積算排出流量（すなわち、第１配管５２ａから第２配管５３ａへと排出された処理液の積算流量）を測定可能な超音波式の積算流量センサが利用可能である。
　なお、流量センサ５６は、第２配管５３ａ上において、第２配管５３ａと第３配管５４ａとの接続部５３５ａと、第２バルブ５３１ａとの間に配置されてもよい。また、流量センサ５６は、第３配管５４ａ上において、第２配管５３ａと第３配管５４ａとの接続部５３５ａと、ドレンボックス５５ａとの間に配置されてもよい。
　あるいは、流量センサ５６は、第１配管５２ａ上において、第１配管５２ａと第２配管５３ａとの接続部５３４ａと、ノズル５１との間に配置されてもよい。この場合、流量センサ５６は、サックバック時の処理液の瞬間流量および積算排出流量の測定に加えて、基板９への処理液供給時の処理液の瞬間流量の測定にも利用されてよい。具体的には、処理液供給源７１からノズル５１に処理液が供給されて基板９の処理が行われている状態（すなわち、第１バルブ５２１ａが開放され、第２バルブ５３１ａが閉鎖されている状態）では、流量センサ５６により、ノズル５１から基板９に向けて吐出される処理液の瞬間流量が継続的に測定される。そして、測定された瞬間流量に基づいてバルブ制御部８０２（図４参照）により第１バルブ５２１ａの開度等が制御されることにより、基板９へと吐出される処理液の瞬間流量が、所望の目標流量に好適に維持される。なお、サックバック時と、ノズル５１への処理液供給時とは、例えば、バルブ制御部８０２により制御されている第１バルブ５２１ａ、第２バルブ５３１ａおよび第３バルブ５４１ａの開閉状態等に基づいて区別される。
　流量センサ５６を用いた積算排出流量の算出開始タイミング（すなわち、測定開始タイミング）は、上記と同様に、処理液のサックバックが実質的に開始されたと考えられるタイミングに合わせて様々に設定されてよい。流量センサ５６では、サックバックが行われている間、瞬間流量および積算排出流量の取得、および、測定値の制御部８への送信が継続的に行われる。制御部８では、当該積算排出流量とサックバック閾値とが比較され、積算排出流量がサックバック閾値に達すると、バルブ制御部８０２により第２バルブ５３１ａおよび第３バルブ５４１ａが閉鎖され、サックバックが停止される。これにより、所定の体積の処理液がサックバックされ、処理液の液面が、ノズル５１内または第１配管５２ａ内の所定の位置に位置する。なお、積算排出流量は、上記と同様、流量センサ５６にて測定された瞬間流量に基づいて、制御部８の演算部８０３（図４参照）において求められてもよい。
　以上に説明したように、基板９を処理する基板処理装置１，１ａは、ノズル５１と、第１配管５２，５２ａと、第１バルブ５２１，５２１ａと、第２配管５３，５３ａと、第２バルブ５３１，５３１ａと、流量センサ５６と、バルブ制御部８０２とを備える。ノズル５１は、基板９に供給される処理液を吐出する。第１配管５２，５２ａは、処理液供給源７１とノズル５１とを接続する。第１バルブ５２１，５２１ａは、第１配管５２，５２ａ上に配置される。第２配管５３，５３ａは、ノズル５１と処理液供給源７１との間にて第１配管５２，５２ａから分岐する。第２バルブ５３１，５３１ａは、第２配管５３，５３ａ上に配置される。流量センサ５６は、第１配管５２，５２ａから第２配管５３，５３ａへと排出される処理液の瞬間流量を測定する。バルブ制御部８０２は、第１バルブ５２１，５２１ａおよび第２バルブ５３１，５３１ａを制御する。
　基板処理装置１，１ａでは、第１バルブ５２１，５２１ａが開放され、第２バルブ５３１，５３１ａが閉鎖された状態で、処理液供給源７１からノズル５１へと処理液が供給される。また、第１バルブ５２１，５２１ａが閉鎖され、第２バルブ５３１，５３１ａが開放された状態で、第１配管５２，５２ａ内の処理液が第２配管５３，５３ａへと排出されてノズル５１内の処理液のサックバックが行われる。そして、流量センサ５６による測定結果に基づいて第１配管５２，５２ａから第２配管５３，５３ａへと排出された処理液の積算流量である積算排出流量が求められる。バルブ制御部８０２は、積算排出流量が所定のサックバック閾値に達した際に第２バルブ５３１，５３１ａを閉鎖する。
　このように、基板処理装置１，１ａでは、サックバックの開始からの処理液の積算排出流量を測定し、所定のサックバック閾値に等しい量の処理液をサックバックすることにより、サックバック後の処理液の液面を所望の位置に精度良く位置させることができる。その結果、サックバック後に基板９に対して供給される処理液の量（例えば、次の基板９に対する処理液の供給量）を、所望の量に精度良く調節することができる。したがって、基板９に対する処理の質を向上することができる。
　上述のように、積算排出流量の算出は、第１バルブ５２１，５２１ａの閉鎖と並行して開始されることが好ましい。これにより、積算排出流量の算出開始を、サックバックの実質的な開始タイミングに合わせることができる。その結果、積算排出流量を精度良く算出することができる。
　上述のように、積算排出流量の算出は、第１バルブ５２１，５２１ａの閉鎖から所定時間後に開始されることも好ましい。これにより、第１バルブ５２１，５２１ａの閉鎖から少し遅れて処理液の移動（すなわち、ノズル５１の先端から離れる方向への移動）が開始される場合であっても、積算排出流量を精度良く算出することができる。
　上述のように、サックバックが行われる際には、第１バルブ５２１，５２１ａの閉鎖よりも前に第２バルブ５３１，５３１ａが開放されることも好ましい。これにより、ウォータハンマー現象の発生を好適に抑制することができる。また、この場合、積算排出流量の算出は、第２バルブ５３１，５３１ａの開放と並行して開始されることが好ましい。これにより、積算排出流量を精度良く算出することができる。
　上述のように、基板処理装置１は、撮像部６と、画像監視部８０４とをさらに備えることも好ましい。撮像部６は、ノズル５１を撮像する。画像監視部８０４は、撮像部６からの出力に基づいてノズル５１からの処理液の吐出の有無を判断する。そして、積算排出流量の算出は、画像監視部８０４によりノズル５１からの処理液の吐出停止が判断された時点で開始されることが好ましい。これにより、積算排出流量の算出開始を、サックバックの実質的な開始タイミングに合わせることができる。その結果、積算排出流量を精度良く算出することができる。基板処理装置１ａにおいても同様である。
　上述のように、流量センサ５６は第２配管５３，５３ａ上に配置されることが好ましい。第２配管５３，５３ａでは、基板９に対する処理液の供給時には処理液の流れは実質的に生じず、サックバック時のみ処理液の流れが生じる。したがって、第２配管５３，５３ａ上に流量センサ５６を配置することにより、サックバック時における積算排出流量を精度良く算出することができる。なお、基板処理装置１ａでは、第３配管５４ａにおいてもサックバック時のみ処理液の流れが生じるが、第３配管５４ａでは処理液と圧縮空気等のガスとの混合流体が流れるため、積算排出流量を精度良く算出するという観点からは、流量センサ５６は第２配管５３ａ上に配置されることがより好ましい。
　上述のように、流量センサ５６は第１配管５２，５２ａ上に配置されることも好ましい。この場合、処理液供給源７１からノズル５１に処理液が供給される際に、流量センサ５６によって処理液の供給流量が測定されることが好ましい。このように、サックバック時における処理液の瞬間流量および積算排出流量の測定に利用される流量センサ５６を、ノズル５１への処理液供給時（すなわち、基板９に対する処理液供給時）の流量測定にも利用することにより、それぞれの測定用に別々の流量センサを設ける場合に比べて、基板処理装置１，１ａの装置構造を簡素化することができる。
　上述のように、基板処理装置１，１ａは、複数種類の処理液にそれぞれ対応する複数のサックバック閾値を記憶する記憶部８０１をさらに備えることが好ましい。これにより、処理液の種類に合わせた適切なサックバック量にてサックバックを行うことができる。
　より好ましくは、室温よりも高温にて供給される処理液に対応するサックバック閾値は、室温にて供給される処理液に対応するサックバック閾値よりも大きい。このように、処理液が室温よりも高温にて供給される場合、サックバック量を多くする（すなわち、残留処理液の量を少なくする）ことにより、サックバック後に基板９の処理を行う際に、降温した残留処理液が高温の処理液に混ざることを抑制することができる。その結果、基板９に供給される処理液の意図しない温度低下を抑制することができる。
　上述の基板処理装置１，１ａでは、様々な変更が可能である。
　例えば、基板処理装置１，１ａでは、積算排出流量の算出が開始されるタイミングは、必ずしも上述のものには限定されず、処理液のサックバックが実質的に開始されたと考えられるタイミングであれば様々なタイミングであってよい。
　流量センサ５６は、超音波式の流量センサには限定されず、他の種類の流量センサ（例えば、電磁式の流量センサ）であってもよい。また、流量センサ５６は、必ずしも、処理液の流れの方向を検出可能なタイプである必要はない。
　基板処理装置１，１ａでは、サイフォン式のサックバック機構５０、および、エジェクタ式のサックバック機構５０ａに代えて、他の構造を有するサックバック機構が設けられてもよい。
　上述の基板処理装置１，１ａは、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１，１ａは、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、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。
　上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
　発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。
　１，１ａ　　基板処理装置
　６　　撮像部
　９　　基板
　５１　　ノズル
　５２，５２ａ　　第１配管
　５３，５３ａ　　第２配管
　５６　　流量センサ
　７１　　処理液供給源
　５２１，５２１ａ　　第１バルブ
　５３１，５３１ａ　　第２バルブ
　８０１　　記憶部
　８０２　　バルブ制御部
　８０４　　画像監視部
　

Claims (9)

  1. 　基板を処理する基板処理装置であって、
    　基板に供給される処理液を吐出するノズルと、
    　処理液供給源と前記ノズルとを接続する第１配管と、
    　前記第１配管上に配置される第１バルブと、
    　前記ノズルと前記処理液供給源との間にて前記第１配管から分岐する第２配管と、
    　前記第２配管上に配置される第２バルブと、
    　前記第１配管から前記第２配管へと排出される処理液の瞬間流量を測定する流量センサと、
    　前記第１バルブおよび前記第２バルブを制御するバルブ制御部と、
    を備え、
    　前記第１バルブが開放され、前記第２バルブが閉鎖された状態で、前記処理液供給源から前記ノズルへと処理液が供給され、
    　前記第１バルブが閉鎖され、前記第２バルブが開放された状態で、前記第１配管内の処理液が前記第２配管へと排出されて前記ノズル内の処理液のサックバックが行われ、
    　前記流量センサによる測定結果に基づいて前記第１配管から前記第２配管へと排出された処理液の積算流量である積算排出流量が求められ、
    　前記バルブ制御部は、前記積算排出流量が所定のサックバック閾値に達した際に前記第２バルブを閉鎖する基板処理装置。
  2. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記積算排出流量の算出は、前記第１バルブの閉鎖と並行して開始される基板処理装置。
  3. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記積算排出流量の算出は、前記第１バルブの閉鎖から所定時間後に開始される基板処理装置。
  4. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　サックバックが行われる際には、前記第１バルブの閉鎖よりも前に前記第２バルブが開放され、
    　前記積算排出流量の算出は、前記第２バルブの開放と並行して開始される基板処理装置。
  5. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　前記ノズルを撮像する撮像部と、
    　前記撮像部からの出力に基づいて前記ノズルからの処理液の吐出の有無を判断する画像監視部と、
    をさらに備え、
    　前記積算排出流量の算出は、前記画像監視部により前記ノズルからの処理液の吐出停止が判断された時点で開始される基板処理装置。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
    　前記流量センサは前記第２配管上に配置される基板処理装置。
  7. 　請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
    　前記流量センサは前記第１配管上に配置され、
    　前記処理液供給源から前記ノズルに処理液が供給される際に、前記流量センサによって処理液の供給流量が測定される基板処理装置。
  8. 　請求項１ないし７のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
    　複数種類の処理液にそれぞれ対応する複数の前記サックバック閾値を記憶する記憶部をさらに備える基板処理装置。
  9. 　請求項８に記載の基板処理装置であって、
    　室温よりも高温にて供給される処理液に対応する前記サックバック閾値は、室温にて供給される処理液に対応する前記サックバック閾値よりも大きい基板処理装置。
    　
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072337A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2020004547A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 補正方法、基板処理装置、及び基板処理システム
JP2021043130A (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ノズル内部における気液界面の検出方法および基板処理装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016072337A (ja) * 2014-09-29 2016-05-09 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
WO2020004547A1 (ja) * 2018-06-27 2020-01-02 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス 補正方法、基板処理装置、及び基板処理システム
JP2021043130A (ja) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス ノズル内部における気液界面の検出方法および基板処理装置

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