基板処理装置、基板処理方法及びこの基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体
【課題】供給ノズルから大流量及び小流量で供給する処理液の流量を精度よく制御でき、小流量で処理液を供給するときの流量変動を防止できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板に処理液を供給するノズル部４５と、ノズル部４５に処理液を供給する供給系７０とノズル部４５とを接続する供給流路６８ａを絞る絞り部１３２ａと、絞り部１３２ａの両側の供給流路６８ａ内の圧力を計測する圧力計測部１３２ｂと、供給流路６８ａ上に設けられた流量制御弁１３３と、流量制御弁１３３を制御する流量制御部１３４とを有する。流量制御部１３４は、第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、絞り部１３２ａの両側の圧力差に基づいて流量制御弁１３３を制御し、第１の流量Ｆ１よりも小さい第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときは、絞り部１３２ａの片側の圧力に基づいて流量制御弁１３３を制御する。
【解決手段】基板に処理液を供給するノズル部４５と、ノズル部４５に処理液を供給する供給系７０とノズル部４５とを接続する供給流路６８ａを絞る絞り部１３２ａと、絞り部１３２ａの両側の供給流路６８ａ内の圧力を計測する圧力計測部１３２ｂと、供給流路６８ａ上に設けられた流量制御弁１３３と、流量制御弁１３３を制御する流量制御部１３４とを有する。流量制御部１３４は、第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、絞り部１３２ａの両側の圧力差に基づいて流量制御弁１３３を制御し、第１の流量Ｆ１よりも小さい第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときは、絞り部１３２ａの片側の圧力に基づいて流量制御弁１３３を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置、その基板処理装置における基板処理方法、及びこの基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板（以下「基板」又は「ウェハ」という。）である半導体ウェハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理等を挙げることができる。
【０００３】
上記したような洗浄処理等のプロセスを基板に対して行う基板処理装置としては、枚葉式の複数の液処理ユニットと、搬送装置とを備えたものが用いられている。液処理ユニットは、半導体ウェハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態で基板の表面または表裏面に処理液を供給して処理を行う。搬送装置は、これら液処理ユニットへの基板の搬入出を行う。また、装置のフットプリントの増加を抑制しつつより高いスループットを実現するために、上記液処理ユニットを多段に積層したレイアウトを有するものがある。
【０００４】
このような基板処理装置においては、処理液（薬液）を供給する処理液ノズル（以下「供給ノズル」という。）がミキシングバルブを介して複数の薬液供給系に切替可能に接続されているものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示す例では、各薬液供給系とミキシングバルブとの間に、各薬液供給系に対応する流量制御機構が設けられている。
【０００５】
また、このような流量制御機構として、流体が流れる流路の途中に設けられた差圧式流量計と、流路の途中に設けられて流体の流れを調整するバルブと、バルブの開度を制御する制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に示す例では、制御部は、設定流量と差圧式流量計により求められた流体の流量とに基づいてバルブの開度を制御する。また、差圧式流量計は、円管と、円管の上流側に配置された第１圧力計と、円管の下流側に配置された第２圧力計とを備えている。第１圧力計は、円管に流入する流体の圧力を計測する。第２圧力計は、円管から流出する流体の圧力を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３４４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した枚葉洗浄装置等の基板処理装置においては、次のような問題があった。
【０００８】
基板処理装置においては、異なる洗浄処理の用途に対応し、供給ノズルを具備し、それらを用いて互いに異なる流量で基板に処理液を供給することがある。例えば、供給ノズルから大流量で処理液を供給したり、小流量で処理液を供給することがある。
【０００９】
ところが、差圧式流量計の計測可能レンジの下限及び流量調整バルブの調整可能レンジの下限はフルスケールの１／１０程度が限界であり、制御可能なレンジにどうしても制限がある。制御可能なレンジを外れた流量には調整できない。また、差圧式流量計は小流量になると、前述した円管に相当するオリフィス前後の差圧が安定して取れなくなり、又キャビテーションが発生して正確な圧力が測定できなくなる。流量調整バルブは、小流量になる程バルブの開度がシビアになり安定して調整できなくなる。
【００１０】
このように、差圧式流量計が計測する流量計測値は、測定可能な流量範囲の下限値付近において、大きな誤差を生じることがある。また、供給流路を流れる流体の流量を調節するバルブも、差圧式流量計と同様に、調節可能な流量範囲の下限値付近において、大きな誤差を生じることがある。従って、差圧式流量計とバルブとを組み合わせた流量制御機構においては、小流量で処理液を供給するときに、供給流量を精度良く供給することができない。
【００１１】
そのため、処理液を小流量で供給するときは、供給系と供給ノズルとを、処理液を大流量で供給するときとは別の供給流路により接続しなければならない。すなわち、小流量を調節するために、ニードルバルブ等の絞り機構を介して供給系と供給ノズルとを接続しなければならない。
【００１２】
しかし、ニードルバルブ等の絞り機構において、基板処理中に流量が一定になるように制御することはできない。従って、基板処理装置が複数の液処理ユニットを含む場合等において、その複数の液処理ユニットが同時に処理液の供給を開始又は停止したときに、ニードルバルブに印加される処理液の供給圧力が変動し、小流量を供給するときの供給ノズルの流量も変動するという問題があった。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、供給ノズルから大流量及び小流量で供給する処理液の流量を精度よく制御することができ、小流量で処理液を供給するときの供給系の圧力変動による流量変動を防止できる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、カップ内に回転可能に保持した基板を、処理液により処理する基板処理装置において、保持した前記基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部と、前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を計測する圧力計測部と、前記供給流路上に設けられた流量制御弁と、前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する流量制御部とを有する基板処理装置が提供される。
【００１６】
また、本発明の一実施例によれば、カップ内に回転可能に保持した基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部とを有する基板処理装置における基板処理方法であって、前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を圧力計測部により計測する計測工程と、前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記供給流路上に設けられた流量制御弁を流量制御部により制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する制御工程とを有する基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、異なる流量で処理液を供給する供給ノズルを有する基板処理装置において、供給ノズルから大流量及び小流量で供給する処理液の流量を精度よく制御することができ、小流量で処理液を供給するときの供給系の圧力変動による流量変動を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った正面側の断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った側面側の断面図である。
【図４】図１の基板処理装置に搭載された液処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図５】図１の基板処理装置の処理ステーションの模式的斜視図である。
【図６】図４に示す液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。
【図７】図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図８】図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図９】第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１０】第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１１】差圧式流量計の絞り部及び圧力計測部の構成を示す模式図である。
【図１２】モータバルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図１３】比較例１における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１４】比較例２における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。ここでは、本発明を半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」と記す。）の表裏面洗浄を行う基板処理装置に適用した場合について示す。
【００２０】
始めに、図１から図３を参照し、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った正面側の断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った側面側の断面図である。
【００２２】
この基板処理装置１００は、複数のウェハＷを収容するウェハキャリアＣを載置し、ウェハＷの搬入・搬出を行う搬入出ステーション（基板搬入出部）１と、ウェハＷに洗浄処理を施すための処理ステーション（液処理部）２とを備えている。搬入出ステーション（基板搬入出部）１及び処理ステーション（液処理部）２は、隣接して設けられている。
【００２３】
搬入出ステーション１は、キャリア載置部１１、搬送部１２、受け渡し部１３及び筐体１４を有している。キャリア載置部１１は、複数のウェハＷを水平状態で収容するウェハキャリアＣを載置する。搬送部１２は、ウェハＷの搬送を行う。受け渡し部１３は、ウェハＷの受け渡しを行う。筐体１４は、搬送部１２および受け渡し部１３を収容する。
【００２４】
キャリア載置部１１は４個のウェハキャリアＣが載置可能である。載置されたウェハキャリアＣは筐体１４の垂直壁部１２ａに密着された状態とされ、大気に触れることなくその中のウェハＷが搬送部１２に搬入可能となっている。
【００２５】
筐体１４は、搬送部１２と受け渡し部１３とを垂直に仕切る仕切り部材１４ａを有している。搬送部１２は、搬送機構１５と、その上方に設けられた清浄空気のダウンフローを供給するファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）１６とを有している。搬送機構１５は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム１５ａ、及びウェハ保持アーム１５ａを前後に移動させる機構を有している。また搬送機構１５は、ウェハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に延在する水平ガイド１７（図１参照）に沿って移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド１８（図２参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構１５により、ウェハキャリアＣと受け渡し部１３との間でウェハＷが搬送される。
【００２６】
受け渡し部１３は、受け渡しステージ１９と、その上に設けられたウェハＷを載置可能な載置部を複数備えた受け渡し棚２０とを有している。受け渡し部１３は、この受け渡し棚２０を介して処理ステーション２との間でウェハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、処理ステーション２は、直方体状をなす筐体２１を有している。処理ステーション２は、筐体２１内には、その中央上部にウェハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に直交するＹ方向に沿って延びる搬送路を構成する搬送室２１ａと、搬送室２１ａの両側に設けられた２つのユニット室２１ｂ、２１ｃとを有している。ユニット室２１ｂ、２１ｃにはそれぞれ搬送室２１ａに沿って６個ずつ合計１２個の液処理ユニット２２が水平に配列されている。
【００２８】
筐体２１内のユニット室２１ｂ、２１ｃの下には、それぞれ各液処理ユニット２２の駆動系を収容した駆動エリア２１ｄ、２１ｅが設けられている。また、駆動エリア２１ｄ、２１ｅの下には、それぞれ配管を収容した配管ボックス２１ｆ、２１ｇが設けられている。また、配管ボックス２１ｆ、２１ｇの下には、それぞれ処理液貯留部としての薬液供給ユニット２１ｈ、２１ｉが設けられている。一方、搬送室２１ａの下方には、排気のための排気空間２１ｊが設けられている。
【００２９】
搬送室２１ａの上方には、ファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）２３が設けられ、搬送室２１ａに清浄空気のダウンフローを供給するようになっている。搬送室２１ａの内部には搬送機構２４が設けられている。搬送機構２４は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム２４ａ、及びウェハ保持アーム２４ａを前後に移動させる機構を有している。また、搬送機構２４は、搬送室２１ａに設けられた水平ガイド２５（図１参照）に沿ってＹ方向に移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド２６（図３参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構２４により、各液処理ユニット２２に対するウェハＷの搬入出を行うようになっている。
【００３０】
なお、受け渡しステージ１９はキャリア載置部１１よりも高い位置に設けられ、液処理ユニット２２は受け渡しステージ１９よりも高い位置に設けられている。
【００３１】
配管ボックス２１ｆ、２１ｇには、処理液配管群７０、排液配管群７１および排気配管群７２が水平に配置されている。処理液配管群７０は、例えば、アンモニア水と過酸化水素を混合して形成されたアンモニア過水（ＳＣ１）を供給するＳＣ１配管７０ａ、希フッ酸（ＤＨＦ）を供給するＤＨＦ配管７０ｂ、純水を供給する純水配管７０ｃを有している。また、排液配管群７１は、例えば、酸を排液するための酸排液配管７１ａ、アルカリを排液するためのアルカリ排液配管７１ｂ、酸を回収する酸回収配管７１ｃ、アルカリを回収するアルカリ回収配管７１ｄを有している。さらに排気配管群７２は、例えば、酸を排気するための酸排気配管７２ａ、アルカリを排気するためのアルカリ排気配管７２ｂを有している。
【００３２】
薬液供給ユニット２１ｈ、２１ｉの搬入出ステーション１側の端部には、図２に示すように、第１垂直配管エリア２７ａが設けられており、反対側の端部には第２垂直配管エリア２７ｂが設けられている。
【００３３】
次に、図３及び図４を参照し、本実施の形態に係る基板処理装置に搭載された液処理ユニットについて説明する。図４は、図１の基板処理装置に搭載された液処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【００３４】
液処理ユニット２２は、図４に拡大して示すように、ベースプレート４１、ウェハ保持部４２、回転モータ４３、回転カップ４４、表面処理液供給ノズル４５、裏面処理液供給ノズル４６及び排気・排液部（カップ）４７を有する。ウェハ保持部４２は、ウェハＷを回転可能に保持する。回転モータ４３は、ウェハ保持部４２を回転させる。回転カップ４４は、ウェハ保持部４２に保持されたウェハＷを囲繞するように設けられ、ウェハ保持部４２とともに回転する。表面処理液供給ノズル４５は、ウェハＷの表面に処理液を供給する。表面処理液供給ノズル４５は、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを含む。なお、図４においては、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを代表し、第１の供給ノズル４５ａのみを図示する。裏面処理液供給ノズル４６は、ウェハＷの裏面に処理液を供給する。排気・排液部（カップ）４７は、回転カップ４４の周縁部に設けられている。
【００３５】
なお、第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂは、本発明におけるノズル部に相当する。
【００３６】
排気・排液部（カップ）４７の周囲およびウェハＷの上方を覆うように、ケーシング４８が設けられている。ケーシング４８の上部にはファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）２３からの気流を導入する気流導入部４９が設けられており、ウェハ保持部４２に保持されたウェハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。気流導入部４９には、図３に示すように、搬送室２１ａに繋がる開口４９ａが形成されており、この開口４９ａから気流が導入される。
【００３７】
ウェハ保持部４２は、水平に設けられ中央に円形の孔５１ａを有する円板状をなす回転プレート５１と、その裏面の孔５１ａの周囲部分に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸５２とを有している。そして、裏面処理液供給ノズル４６を備えた昇降部材５３が孔５２ａおよび孔５１ａ内を昇降可能に設けられている。回転プレート５１には、ウェハＷの外縁を保持する３つ（１つのみ図示）の保持部材５４が設けられている。
【００３８】
回転軸５２は、２つのベアリング５５ａを有する軸受け部材５５を介してベースプレート４１に回転可能に支持されている。回転軸５２と回転モータ４３の軸に嵌め込まれたプーリー５８にはベルト５７が巻き掛けられており、回転モータ４３の回転駆動が回転軸５２に伝達される。
【００３９】
昇降部材５３の上端部にはウェハ支持ピン６５を有するウェハ支持台６４が設けられている。また、昇降部材５３の下端には接続部材６６を介してシリンダ機構６７が接続されており、このシリンダ機構６７によって昇降部材５３を昇降させることにより、ウェハＷを昇降させてウェハＷのローディングおよびアンローディングが行われる。
【００４０】
表面処理液供給ノズル４５の第１の供給ノズル４５ａは、ノズルアーム６２ａに保持されている。第１の供給ノズル４５ａは、図示しない駆動機構によりノズルアーム６２ａを移動させることにより、ウェハＷの上方の処理液供給位置と退避位置との間で移動可能となっている。このようにして、第１の供給ノズル４５ａからウェハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。
【００４１】
図示しない第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃも、同様に図示しないノズルアーム６２ｂ、６２ｃに保持されている。第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃも、図示しない駆動機構によりノズルアーム６２ｂ、６２ｃを移動させることにより、ウェハＷの上方の処理液供給位置と退避位置との間で移動可能となっている。このようにして、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃからウェハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。
【００４２】
また、裏面処理液供給ノズル４６は昇降部材５３の内部の中心に垂直に設けられており、この裏面処理液供給ノズル４６からウェハＷの裏面に処理液が供給されるようになっている。
【００４３】
表面処理液供給ノズル４５（第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃ）並びに裏面処理液供給ノズル４６には、垂直配管６８ａ、６８ｂを介して処理液が供給されるようになっている。垂直配管６８ａ、６８ｂは、上記配管ボックス２１ｆまたは２１ｇ内に水平に設けられた上記処理液配管群７０を構成する３本の配管７０ａ〜７０ｃにそれぞれバルブ８０ａ〜８０ｃが連結されてなる一体の供給系切替バルブ８０ｄを介して接続されている。また、垂直配管６８ａ、６８ｂは、それぞれ表面処理液供給ノズル４５及び裏面処理液供給ノズル４６へ処理液を供給する供給流路である。また、垂直配管６８ａ、６８ｂの途中、すなわち図６を用いて後述する供給流路６８ａ、６８ｂ上に、液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１３１、１４１が設けられている。
【００４４】
なお、液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１３１、１４１のことを、以下「流量制御機構」という場合がある。
【００４５】
回転カップ４４は、回転プレート５１とともに回転され、ウェハＷから飛散した処理液がウェハＷに戻ることが抑制され、処理液は下方に導かれる。
【００４６】
排気・排液部（カップ）４７は、主に回転プレート５１と回転カップ４４に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものである。排気・排液部（カップ）４７は、回転カップ４４から排出された処理液を受ける環状をなす排液カップ９１と、排液カップ９１の外側に、排液カップ９１を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ９２とを備えている。排液カップ９１は、回転カップ４４から導かれた処理液を受ける主部９１ａと保持部材５４から滴下する処理液を受ける副部９１ｂとを有している。また、主部９１ａと副部９１ｂとの間は、気流の乱れを防ぐための垂直壁９３で仕切られている。
【００４７】
排液カップ９１の底部の最外側部分には排液管９４が接続されている。排液管９４には排液切替部８３が接続されており、処理液の種類に応じて分別可能となっている。排液切替部８３からは、酸排液を排出するための酸排出管８４ａ、アルカリを排出するためのアルカリ排出管８４ｂ、酸を回収するための酸回収管８４ｃ、アルカリを回収するためのアルカリ回収管８４ｄが垂直下方に延びている。酸排出管８４ａ、アルカリ排出管８４ｂ、酸回収管８４ｃ、アルカリ回収管８４ｄは、それぞれ排液配管群７１の酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂ、酸回収配管７１ｃ、アルカリ回収配管７１ｄに接続されている。酸排出管８４ａ、アルカリ排出管８４ｂ、酸回収管８４ｃ、アルカリ回収管８４ｄには、それぞれバルブ８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄが設けられている。
【００４８】
排気カップ９２は、回転カップ４４との間の環状をなす隙間から回転カップ４４内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ９２の下部には、酸を排気する酸排気管９５ａ、アルカリを排気するアルカリ排気管９５ｂが接続されている。酸排気管９５ａ、アルカリ排気管９５ｂは、それぞれ排気配管群７２の酸排気配管７２ａ、アルカリ排気配管７２ｂに接続されている。酸排気管９５ａ、アルカリ排気管９５ｂには、それぞれバルブ８６ａ、８６ｂが設けられている。
【００４９】
このように、処理液が回転カップ４４を介して排液カップ９１に導かれ、気体成分は排気カップ９２に導かれ、かつ排液カップ９１からの排液と排気カップ９２からの排気が独立して行われるようになっている。これにより、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ９１からミストが漏出しても排気カップ９２がその周囲を囲繞しているので速やかに排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。そのため、ウェハＷ周辺部と排液カップ９１および排気カップ９２との隙間を小さくすることができ、液処理ユニット２２を小型化することができる。
【００５０】
次に、図２を参照し、薬液供給ユニット２１ｈについて説明する。
【００５１】
薬液供給ユニット２１ｈは、搬入出ステーション１側に設けられた、例えばアンモニア水と過酸化水素を混合したアンモニア過水（ＳＣ１）を貯留する第１薬液タンク１０１とそれに隣接する第１回収タンク１０２とを有している。
【００５２】
図２に示すように、第１薬液タンク１０１の側壁下部にはその中から薬液を送出するための送出管１０３が接続されており、その側壁上部には薬液を返戻するための返戻管１０４が接続されている。送出管１０３には、ポンプ１０３ａが設けられているとともに、薬液供給ユニット２１ｈ内の第１垂直配管エリア２７ａから延びる接続管１０５が接続されている。接続管１０５は、配管ボックス２１ｆ内に水平に配置された処理液配管群７０のＳＣ１配管７０ａの一端側に接続されている。また、返戻管１０４には第１垂直配管エリア２７ａから延びる渡り配管１０６が接続されている。一方、ＳＣ１配管７０ａの他端側には渡り配管１０７が接続されており、この渡り配管１０７は第２垂直配管エリア２７ｂ内を下方に延びている。
【００５３】
次に、図２、３および図５を参照し、これら渡り配管１０６および１０７を含む薬液供給経路について説明する。図５は、図１の基板処理装置の処理ステーションの模式的斜視図である。
【００５４】
渡り配管１０７は、薬液供給ユニット２１ｈの第２垂直配管エリア２７ｂを下方に延びる。第２垂直配管エリア２７ｂを下方に延びた渡り配管１０７は、第２垂直配管エリア２７ｂの下部から水平に排気空間２１ｊを通って薬液供給ユニット２１ｉの第２垂直配管エリア２７ｂに延びる。第２垂直配管エリア２７ｂに延びた渡り配管１０７は、さらに薬液供給ユニット２１ｉの第２垂直配管エリア２７ｂを上昇して配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａに接続される。一方、渡り配管１０６は、薬液供給ユニット２１ｉの第１垂直配管エリア２７ａを下方に延びる。第１垂直配管エリア２７ａを下方に延びた渡り配管１０６は、第１垂直配管エリア２７ａの下部から水平に排気空間２１ｊを通って薬液供給ユニット２１ｈの第１垂直配管エリア２７ａに延びる。第１垂直配管エリア２７ａに延びた渡り配管１０６は、さらに薬液供給ユニット２１ｈの第１垂直配管エリア２７ａを上昇して返戻管１０４に接続される。
【００５５】
すなわち、第１薬液タンク１０１のＳＣ１は、送出管１０３および接続管１０５を経て配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａに至り、この配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａを流れつつユニット室２１ｂ内の各液処理ユニット２２に供給される。ＳＣ１配管７０ａを流れるＳＣ１は、さらに渡り配管１０７を通って配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａに至り、この配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａを流れつつユニット室２１ｃ内の各液処理ユニット２２に供給される。ＳＣ１配管７０ａを流れるＳＣ１は、渡り配管１０６及び返戻管１０４を経て第１薬液タンク１０１に戻る。従って、第１薬液タンク１０１のＳＣ１には、上記したような循環経路が構成されている。
【００５６】
一方、第１回収タンク１０２には、図２に示すように、処理済みの薬液を回収するための配管１０８が接続されている。配管１０８は、第２垂直配管エリア２７ｂを垂直に延び、排液配管群７１のアルカリ回収配管７１ｄに接続されており、液処理ユニット２２から排出されたアルカリ排液を回収するようになっている。
【００５７】
第１回収タンク１０２と第１薬液タンク１０１は、接続配管１０９で接続されている。接続配管１０９にはポンプ１１０が設けられており、第１回収タンク１０２に回収された薬液を浄化処理した後、第１薬液タンク１０１に戻すことが可能となっている。
【００５８】
第１薬液タンク１０１の上部には薬液供給配管１１１が接続されており、この薬液供給配管１１１には混合器１１２が接続されている。混合器１１２には、純水配管１１３、アンモニア配管１１４および過酸化水素配管１１５が接続されており、混合器１１２にて純水とアンモニアと過酸化水素が混合されてアンモニア過水ＳＣ１が第１薬液タンク１０１に供給されるようになっている。純水配管１１３には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１６ａおよびバルブ１１６ｂが設けられている。アンモニア配管１１４には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１７ａおよびバルブ１１７ｂが設けられている。過酸化水素配管１１５には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１８ａおよびバルブ１１８ｂが設けられている。
【００５９】
一方、薬液供給ユニット２１ｉは、搬入出ステーション１側に設けられた、例えば希フッ酸（ＤＨＦ）を貯留する第２薬液タンク１２１（図３参照）とそれに隣接する第２回収タンク（図示せず）とを有している。そして、この第２薬液タンク１２１のＤＨＦも、第１薬液タンク１０１からのＳＣ１と同様にして、配管ボックス２１ｆ、２１ｇ内のＤＨＦ配管７０ｂと渡り配管等とにより循環供給可能となっている。また、第２回収タンクへのＤＨＦの回収は、酸回収配管７１ｃおよび配管１２２（図２参照）を通って第１回収タンク１０２へのＳＣ１の回収と同様に行われる。
【００６０】
なお、これら薬液洗浄以外に、純水によるリンスおよび乾燥が行われるが、その際には、純水は図示しない純水供給源から純水配管７０ｃを通って供給される。また、図示してはいないが、Ｎ２ガス等の乾燥ガスもノズル４５、４６から供給可能となっている。
【００６１】
配管ボックス２１ｆ、２１ｇに設けられた排液配管群７１のうち、酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂにはそれぞれドレイン配管１２３（図２では１本のみ図示）が接続されている。ドレイン配管１２３は、第２垂直配管エリア２７ｂを通って下方に延びている。そして、これら酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂからの排液は、ドレイン配管１２３を通ってドレインとして床下の工場配管に廃棄される。
【００６２】
また、基板処理装置１００は、図４に示すように、制御部２００を有する。制御部２００は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ２０１を有しており、基板処理装置１００の各構成部がこのプロセスコントローラ２０１に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ２０１には、工程管理者が基板処理装置１００の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置１００の各構成部の可動状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース２０２が接続されている。さらに、プロセスコントローラ２０１には、基板処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ２０１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置１００の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部２０３が接続されている。レシピは記憶部２０３の中の記憶媒体（記録媒体）に記憶されている。記憶媒体（記録媒体）は、ハードディスクや半導体メモリであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００６３】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース２０２からの指示等にて任意のレシピを記憶部２０３から呼び出してプロセスコントローラ２０１に実行させることで、プロセスコントローラ２０１の制御下で、基板処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００６４】
このように構成される基板処理装置１００においては、まず、搬入出ステーション１のキャリア載置部１１に載置されたキャリアＣから搬送機構１５により１枚のウェハＷを取り出して受け渡しステージ１９上の受け渡し棚２０の載置部に載置し、この動作を連続的に行う。受け渡し棚２０の載置部に載置されたウェハＷは、処理ステーション２の搬送機構２４により順次搬送されて、いずれかの液処理ユニット２２に搬入される。
【００６５】
液処理ユニット２２においては、まず、保持部材５４によりウェハＷをチャッキングし、回転モータ４３によりウェハ保持部４２を回転カップ４４およびウェハＷとともに回転させる。ウェハ保持部４２を回転させながら、表面処理液供給ノズル４５及び裏面処理液供給ノズル４６から処理液を供給し、ウェハＷの表裏面洗浄を行う。表面処理液供給ノズル４５については、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃのいずれかから処理液を供給する。このときの処理液としては、洗浄薬液、例えば、ＳＣ１、ＤＨＦのいずれかまたは両方を用いる。ＳＣ１で洗浄する際には、第１薬液タンク１０１から送出管１０３、接続管１０５、配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａ、渡り配管１０７、配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａ、渡り配管１０６、返戻管１０４を経て第１薬液タンク１０１に戻るようにＳＣ１を循環させる。このようにＳＣ１を循環させつつ、ＳＣ１配管７０ａから各液処理ユニット２２にＳＣ１を供給する。また、ＤＨＦで洗浄する際には、第２薬液タンク１２１から配管ボックス２１ｆ、２１ｇ内のＤＨＦ配管７０ｂを含む配管群により、同様にＤＨＦを循環させる。このようにＤＨＦを循環させつつ、ＤＨＦ配管７０ｂから各液処理ユニット２２にＤＨＦを供給する。そして、このような洗浄処理の後、純水配管７０ｃから各処理ユニット２２に純水を供給して純水リンスを行い、その後、必要に応じてＮ２乾燥を行って洗浄処理を終了する。
【００６６】
このような洗浄処理の際には、使用済みの処理液が排液カップ９１から排液配管群７１に至り、酸およびアルカリは一部回収され、他は廃棄される。また、処理にともなって発生した気体成分が排気カップ９２から排気配管群７２に至り、排気される。
【００６７】
このようにして液処理を行った後、搬送機構２４により液処理ユニット２２からウェハＷを搬出し、受け渡しステージ１９の受け渡し棚２０に載置し、受け渡し棚２０から搬送機構１５によりカセットＣに戻される。
【００６８】
次に、図６から図１１を参照し、本実施の形態に係る基板処理装置の液処理ユニットにおける処理液供給機構について説明する。
【００６９】
図６は、図４に示す液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。なお、図６では、図４を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００７０】
処理液供給機構は、第１の処理液供給機構１３０及び第２の処理液供給機構１４０を有する。第１の処理液供給機構１３０は、基板の上面（表面）に処理液を供給し、第２の処理液供給機構１４０は、基板の下面（裏面）に処理液を供給する。
【００７１】
第１の処理液供給機構１３０は、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃ、供給系切替バルブ８０ｄ、第１のＬＦＣ１３１を有する。第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃは、排気・排液部（カップ）４７内の回転保持部４２に回転可能に保持した基板（ウェハＷ）の上面（表面）に処理液を供給するものである。供給系切替バルブ８０ｄは、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃに処理液を供給する複数の配管７０ａ、７０ｂ、７０ｃと第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを切替え可能に接続するものである。
【００７２】
一方、第２の処理液供給機構１４０は、裏面処理液供給ノズル４６、供給系切替バルブ８０ｄ、第２のＬＦＣ１４１を有する。裏面処理液供給ノズル４６は、バルブ１４２を介して第２のＬＦＣ１４１に接続されている。裏面処理液供給ノズル４６は、排気・排液部（カップ）４７内の回転保持部４２に回転可能に保持した基板（ウェハＷ）の下面（裏面）に処理液を供給するものであり、前述した第１の供給ノズル４５ａ等と同様にすることができる。また、供給系切替バルブ８０ｄは、裏面処理液供給ノズル４６に処理液を供給する複数の配管７０ａ、７０ｂ、７０ｃと裏面処理液供給ノズル４６を切替可能に接続するものであり、前述した第１の処理液供給機構１３０と共通である。更に、第２のＬＦＣ１４１は、前述した第１のＬＦＣ１３１と同様にすることができる。従って、ここでは、第１の処理液供給機構１３０及び第２の処理液供給機構１４０を代表し、以下、第１の処理液供給機構１３０における供給ノズル及び流量制御機構を説明するものとする。
【００７３】
なお、配管（ＳＣ１配管）７０ａ、配管（ＤＨＦ配管）７０ｂ及び配管（純水配管）７０ｃは、本発明における供給系に相当する。また、配管（ＳＣ１配管）７０ａ、配管（ＤＨＦ配管）７０ｂ及び配管（純水配管）７０ｃを含む処理液配管群７０は、本発明における複数の供給系に相当する。
【００７４】
第１のＬＦＣ１３１は、供給系切替バルブ８０ｄと第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃとを接続する供給流路６８ａ上に設けられ、供給流路６８ａを流れる処理液の流量を制御する。第１のＬＦＣ１３１は、図７及び図８を用いて後述するように、差圧式流量計１３２、モータバルブ１３３及び流量制御部１３４を有する。
【００７５】
第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃは、三方弁１３５により、切換可能に、第１のＬＦＣ１３１に接続されている。第１の供給ノズル４５ａは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｃが接続されるとともに、第１の流量Ｆ１で基板に処理液を供給する。第２の供給ノズル４５ｂは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｄが接続されるとともに、供給流路６８ｄ上に設けられたニードルバルブ１３６を介して第１のＬＦＣ１３１に接続されている。第２の供給ノズル４５ｂは、第１の流量Ｆ１よりも少ない第２の流量Ｆ２で基板に処理液を供給する。ニードルバルブ１３６は、第２の供給ノズル４５ｂから供給する処理液の流量を第２の流量Ｆ２に絞る。第３の供給ノズル４５ｃは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｅが接続されるとともに、第３の流量Ｆ３で基板に処理液を供給する。なお、三方弁１３５は、本発明における切替バルブに相当する。また、ニードルバルブ１３６は、本発明における第２の絞り部に相当する。また、ニードルバルブ１３６に代え、自動調整可能なバルブ、また配管サイズを小さくする等の各種の絞り機構を用いることができる。
【００７６】
本実施の形態では、第２の供給ノズル４５ｂは、二流体ノズル（Atomized Spray；ＡＳ）であってもよい。第２の供給ノズル４５ｂが二流体ノズルである場合、図６に示すように、第２の供給ノズル４５ｂには、供給流路６８ｄが接続されるとともに、例えばＮ２ガス等の不活性ガスであるキャリアガスを供給するキャリアガス供給源１３７に接続されたガス供給配管１３８が接続される。
【００７７】
ここでは、複数の供給系である処理液配管群７０は、互いに異なる複数の種類の処理液を供給するように構成してもよい。本実施の形態では、前述したように、例えばアンモニア過水ＳＣ１を供給するＳＣ１配管７０ａ、希フッ酸ＤＨＦを供給するＤＨＦ配管７０ｂ、及び純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃを含むようにすることができる。
【００７８】
一例として、第１の供給ノズル４５ａは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、アンモニア過水ＳＣ１及び純水ＤＩＷのいずれかを第１の流量Ｆ１で基板に供給することができる。アンモニア過水ＳＣ１を供給するときは、第１の流量Ｆ１を例えば１２００ｃｃ／ｍｉｎとし、純水ＤＩＷを供給するときは、第１の流量Ｆ１を例えば１８００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。また、第２の供給ノズル４５ｂは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、純水ＤＩＷを第２の流量Ｆ２で基板に供給することができる。純水ＤＩＷを供給するときは、第２の流量Ｆ２を例えば１００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。また、第３の供給ノズル４５ｃは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、希フッ酸ＤＨＦ及び純水ＤＩＷのいずれかを第３の流量Ｆ３で基板に供給することができる。希フッ酸ＤＨＦを供給するときは、第３の流量Ｆ３を例えば１２００ｃｃ／ｍｉｎとし、純水ＤＩＷを供給するときは、第３の流量Ｆ３を例えば１８００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。
【００７９】
図７及び図８は、図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。図７は、第１の供給ノズルから処理液を供給するときを示し、図８は、第２の供給ノズルから処理液を供給するときを示す。また、図７及び図８では、第３の供給ノズル４５ｃ及び三方弁１３５のうち第３の供給ノズルに接続する供給流路６８ｅ上に設けられたバルブ１３５ｃを図示していない。従って、図７及び図８では、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ、三方弁１３５のうち第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂに接続されるバルブ１３５ａ、１３５ｂ、ニードルバルブ１３６を示している。また、図７及び図８では、図４、図６を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００８０】
図７及び図８に示すように、第１の処理液供給機構１３０の第１のＬＦＣ１３１は、差圧式流量計１３２、モータバルブ１３３及び流量制御部１３４を有する。差圧式流量計１３２は、供給流路６８ａ上に設けられており、後述するように、供給流路６８ａの流量を計測する。モータバルブ１３３は、供給流路６８ａ上に設けられており、後述するように、モータ１６９によりバルブ１６０の開度を制御可能である。
【００８１】
なお、モータバルブ１３３は、本発明における流量制御弁に相当する。また、モータバルブ１３３に代え、供給流路の流量を制御することができる各種の流量制御弁を用いることができる。また、供給流路の流量を制御するために、流量制御弁の開度を制御するものでもよく、あるいは、複数の流量制御弁を供給流路上に並列に設け、開いている流量制御弁の個数を制御する、等の各種の方法により制御するものであってもよい。
【００８２】
差圧式流量計１３２は、絞り部１３２ａ、圧力計測部１３２ｂ及び演算部１３２ｃを有する。絞り部１３２ａは、供給流路６８ａの途中に設けられており、供給流路６８ａを絞るためのものである。圧力計測部１３２ｂは、第１の圧力計１３２ｄ及び第２の圧力計１３２ｅを有する。第１の圧力計１３２ｄは、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆ上に設けられており、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆ内を流れる流体の圧力を計測する。第２の圧力計１３２ｅは、絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇ上に設けられており、絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇ内を流れる流体の圧力を計測する。
【００８３】
始めに、図７を参照し、第１の供給ノズル４５ａから処理液を供給するときについて、説明する。第１の供給ノズル４５ａから処理液を供給するときは、差圧式流量計１３２を、通常のモードであって、供給流路６８ａの流量が予め設定された流量設定値ＦＳに等しくなるように一定に制御するモード（以下「流量一定モード」という。）で使用する。また、処理液配管群７０と第１の供給ノズル４５ａが接続されるように、三方弁１３５及び供給系切替バルブ８０ｄを切り替える。すなわち、三方弁１３５において、バルブ１３５ｂ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ａを開く。また、供給系切替バルブ８０ｄについては、アンモニア過水ＳＣ１を供給するＳＣ１配管７０ａに切替えた例を示す。なお、図７において、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００８４】
流量一定モードでは、演算部１３２ｃは、図７に示すように、圧力計測部１３２ｂの第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、圧力計測部１３２ｂの第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、供給流路６８ａ（６８ｆ、６８ｇ）の流量演算値ＦＭを演算する。演算部１３２ｃが流量演算値ＦＭを演算することにより、差圧式流量計１３２は、流量を計測することができる。演算部１３２ｃは、流量演算値ＦＭを含む計測信号ＳＭを流量制御部１３４に出力する。
【００８５】
流量制御部１３４は、予め設定された流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。流量制御部１３４は、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭを含む計測信号ＳＭが差圧式流量計１３２から入力されるとともに、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した第１の圧力計測値Ｐ１、第２の圧力計測値Ｐ２の差である圧力差に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。
【００８６】
流量制御部１３４で予め設定される流量設定値ＦＳは、基板処理装置１００を制御する制御部２００のプロセスコントローラ２０１が設定するようにしてもよい。プロセスコントローラ２０１が流量設定値ＦＳを設定する場合、流量制御部１３４は、プロセスコントローラ２０１が設定した流量設定値ＦＳと、流量計測値ＦＭとを比較し、流量計測値ＦＭが流量設定値ＦＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００８７】
また、流量制御部１３４からプロセスコントローラ２０１へ、流量計測値ＦＭを含む計測信号ＳＭを送ることにより、図４を用いて説明したユーザーインターフェース２０２に流量計測値ＦＭを表示するようにしてもよい。また、圧力計測部１３２ｂにより圧力を計測する計測工程と、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する制御工程とを含む基板処理方法をプロセスコントローラ２０１に実行させるための制御プログラムすなわちレシピを、記憶媒体（記録媒体）である記憶部２０３に記憶してもよい。
【００８８】
また、流量設定値ＦＳは、流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する時までに設定されればよく、流量制御部１３４で予め設定されなくてもよい。
【００８９】
なお、計測工程では、絞り部１３２ａの上流側及び下流側における供給流路６８ｆ、６８ｇ内の流体の圧力を圧力計測部１３２ｂにより計測する。また、制御工程では、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆの第１の圧力計測値Ｐ１及び絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇの第２の圧力計測値Ｐ２の圧力差に基づいて、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する。
【００９０】
次に、図８を参照し、第２の供給ノズル４５ｂから処理液を供給するときについて、説明する。第２の供給ノズル４５ｂから処理液を供給するときは、差圧式流量計１３２を通常のモード以外のモードであって、供給流路６８ａの圧力が予め設定された圧力設定値ＰＳに等しくなるように一定に制御するモード（以下「圧力一定モード」という。）で使用する。また、処理液配管群７０と第２の供給ノズル４５ｂが接続されるように、三方弁１３５及び供給系切替バルブ８０ｄを切り替える。すなわち、三方弁１３５において、バルブ１３５ａ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ｂを開く。また、供給系切替バルブ８０ｄについては、純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃに切替えた例を示す。なお、図８においても、図７と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００９１】
圧力一定モードでは、演算部１３２ｃは、図８に示すように、圧力計測部１３２ｂの第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２をそのまま流量制御部１３４に出力する。流量制御部１３４は、予め設定された圧力設定値ＰＳと、差圧式流量計１３２が計測した第２の圧力計測値Ｐ２とに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。流量制御部１３４は、差圧式流量計１３２が計測した第２の圧力計測値Ｐ２を含む計測信号ＳＭが差圧式流量計１３２から入力されるとともに、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した第２の圧力計測値Ｐ２に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。
【００９２】
ここで、演算部１３２ｃは、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２に代え、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１をそのまま流量制御部１３４に出力してもよい。このとき、流量制御部１３４は、予め設定された圧力設定値ＰＳと、差圧式流量計１３２が計測した第１の圧力計測値Ｐ１に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した絞り部１３２ａの上流側の供給流路６８ｆ及び下流側の供給流路６８ｇのいずれか一方における圧力に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００９３】
また、流量一定モードと同様に、流量制御部１３４で予め設定される圧力設定値ＰＳは、基板処理装置１００を制御する制御部２００のプロセスコントローラ２０１が設定するようにしてもよい。プロセスコントローラ２０１が圧力設定値ＰＳを設定する場合、流量制御部１３４は、プロセスコントローラ２０１が設定した圧力設定値ＰＳと、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）とを比較し、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）が圧力設定値ＰＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００９４】
また、流量一定モードと同様に、流量制御部１３４からプロセスコントローラ２０１へ、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）を含む計測信号ＳＭを送ることにより、図４を用いて説明したユーザーインターフェース２０２に第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）を表示するようにしてもよい。また、圧力計測部１３２ｂにより圧力を計測する計測工程と、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する制御工程とを含む基板処理方法をプロセスコントローラ２０１に実行させるための制御プログラムすなわちレシピを、記憶媒体（記録媒体）である記憶部２０３に記憶してもよい。
【００９５】
なお、計測工程では、流量一定モードと同様に、絞り部１３２ａの上流側及び下流側における供給流路６８ｆ、６８ｇ内の流体の圧力を圧力計測部１３２ｂにより計測する。一方、制御工程では、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆの第１の圧力計測値Ｐ１及び絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇの第２の圧力計測値Ｐ２のいずれか一方に基づいて、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する。
【００９６】
また、図７及び図８では、本発明におけるノズル部が第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂである例について説明する。しかしながら、第２の供給ノズル４５ｂを省略し、第１の供給ノズル４５ａのみを設けてもよい。このような例を図９及び図１０に示す。図９及び図１０は、第２の供給ノズルを省略し、第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。図９は、第１の供給ノズル４５ａから第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときについて説明する図である。図１０は、第１の供給ノズル４５ａから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときについて説明する図である。なお、図９及び図１０は、第２の供給ノズル４５ｂを省略し、第１の供給ノズル４５ａのみを設けた以外は、それぞれ図７及び図８と同様である。従って、図７及び図８と同様である点については、説明を省略する。また、図９及び図１０においても、図７及び図８と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００９７】
図９及び図１０に示す例では、供給流路６８ｄは、ニードルバルブ１３６の供給ノズル４５側において供給流路６８ｃと合流し、第１の供給ノズル４５ａに接続される。従って、第１の供給ノズル４５ａから第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、図９に示すように、圧力計側部１３２ｂが計測した上流側及び下流側における圧力の圧力差に基づいて、モータバルブ１３３を制御する。すなわち、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、流量制御部１３４により、モータバルブ１３３の開度を制御する。また、第１の供給ノズル４５ａから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときは、図１０に示すように、圧力計側部１３２ｂが計測した上流側及び下流側のいずれか一方における圧力に基づいて、モータバルブ１３３を制御する。すなわち、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１でもよい）に基づいて、流量制御部１３４により、モータバルブ１３３を制御する。
【００９８】
図１１は、差圧式流量計の絞り部及び圧力計測部の構成を示す模式図である。差圧式流量計は、流路上の圧力が異なる２地点間での圧力差（差圧）を計測し、ベルヌーイの定理に基づく演算を行って、流路を流れる流体の流量を求めるものである。そのため、差圧式流量計１３２は、差圧を発生させるために流路を絞る絞り部１３２ａと、絞り部１３２ａの両側での流路内の流体の圧力を測定する圧力計１３２ｄ、１３２ｅを含む圧力計測部１３２ｂとを有する。差圧式流量計１３２の絞り部１３２ａとして、オリフィス、ベンチュリ管、フローノズル、ピトー管等を用いることができる。また、差圧式流量計１３２の圧力計測部１３２ｂの圧力計１３２ｄ、１３２ｅとして、ブルドン管ゲージ、ダイヤフラム式、ベローズ式等を用いることができる。本実施の形態では、一例として、絞り部１３２ａとしてオリフィスを用い、圧力計１３２ｄ、１３２ｅとして、ダイヤフラムを用いる。
【００９９】
図１１に示すように、オリフィス（絞り部）１３２ａの上流側の供給流路６８ｆに第１の圧力計１３２ｄが設けられ、オリフィス（絞り部）１３２ａの下流側の供給流路６８ｇに第２の圧力計１３２ｅが設けられる。第１の圧力計１３２ｄが計測した供給流路６８ｆ内の流体の圧力（第１の圧力計測値）Ｐ１、第２の圧力計１３２ｅが計測した供給流路６８ｇ内の流体の圧力（第２の圧力計測値）Ｐ２、流量ＦＭとの間には、以下の式（１）に示す関係がある。
【０１００】
ＦＭ＝ＣＡ０｛２（Ｐ１−Ｐ２）／ρｘ｝１／２ （１）
ただし、Ａ０は絞り部１３２ａの断面積、ρｘ（ｘは流体の種類を示している）は、流体の比重、Ｃは流出係数である。本実施の形態では、圧力Ｐ１、Ｐ２は、演算部１３２ｃに入力され、演算部１３２ｃにおいて、式（１）に基づいた演算を行うことによって、流量演算値ＦＭが求められる。
【０１０１】
図１２は、モータバルブの構成の一例を模式的に示す断面図である。図１２に示すように、モータバルブ１３３は、バルブ１６０とバルブ１６０の上方に設けられたモータ１６９とを有する。
【０１０２】
バルブ１６０は、下向きに設けられて供給系切替バルブ８０ｄを介して複数の供給系である処理液配管群７０に接続する供給ポート１６１と、横向きに設けられて供給ノズル４５側に接続する吐出ポート１６２とを有する。また、バルブ１６０は、供給ポート１６１と吐出ポート１６２とを連通する連通路１６３と、連通路１６３の上方側に開放する開口１６４とを有する。また、バルブ１６０は、開口１６４内に摺動自在に嵌挿され、下面に設けられた弁部１６５が、連通路１６３に設けられた弁座１６６に就座可能な弁体１６７とを有する。また、バルブ１６０は、弁体１６７に設けられた雌ねじ孔１６７ａに螺合する雄ねじ軸１６８を有する。
【０１０３】
モータ１６９は、モータ１６９の回転軸が、雄ねじ軸１６８に接続されている。従って、雄ねじ軸１６８は、正逆回転可能に設けられている。
【０１０４】
このように構成されるモータバルブ１３３において、流量制御部１３４からの制御信号ＳＣによってモータ１６９が正逆回転されることによって、連通路１６３の開度が調整され、供給ノズル４５に供給される処理液の流量が調整されるようになっている。
【０１０５】
本実施の形態では、流量制御部１３４は、予め設定された流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量計測値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。あるいは、流量制御部１３４は、制御部２００が設定した流量設定値ＦＳと、流量計測値ＦＭとを比較し、流量計測値ＦＭが流量設定値ＦＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御してもよい。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置が、供給ノズルから大流量で供給する処理液の流量、及び供給ノズルから小流量で供給する処理液の流量を、ともに精度よく制御することができることを、比較例１と比較しながら説明する。
【０１０７】
なお、本実施の形態に係る基板処理装置及び比較例１における基板処理装置における第１のＬＦＣの調整範囲は、２００ｃｃ／ｍｉｎ〜２０００ｃｃ／ｍｉｎで、精度はＦＳ（フルスケール）の±１％である。
【０１０８】
図１３は、比較例１における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。また、図１３では、図７を用いて説明した本実施の形態に係る基板処理装置と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１０９】
比較例１における基板処理装置は、第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときも、第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときも、流量制御部２３４が通常のモードである流量一定モードでモータバルブ１３３の開度を制御する。演算部２３２ｃは、図１３に示すように、
第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときも、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、流量演算値ＦＭを演算する。図１３は、比較例１における基板処理装置が、第２の供給ノズル４５ｂから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときの状態を示す。三方弁１３５において、バルブ１３５ａ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ｂを開き、供給系切替バルブ８０ｄにおいて、純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃに切替えているのは、図８に示す状態と同様である。なお、図１３においても、図７及び図８と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【０１１０】
第１の流量Ｆ１（例えば２０００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を流量一定モードで用いるときは、流量の制御を精度良く行うことができる。差圧式流量計１３２は、上記した第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、流量の計測を精度良く行うことができる。また、モータバルブ１３３も、上記した第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、バルブの開度が大きい領域であるため、流量の制御を精度良く行うことができる。従って、第１のＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができる。具体的には、第１の流量Ｆ１が例えば２０００ｃｃ／ｍｉｎのときは、誤差は、±２０ｃｃ／ｍｉｎすなわち±１％である。
【０１１１】
一方、第２の流量Ｆ２（例えば１００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を流量一定モードで用いるときは、流量の制御を精度良く行うことができない。差圧式流量計１３２は、式（１）を用いて説明したように、流量一定モードでは絞り部１３２ａの両側における圧力差を計測するところ、流量が小さいときは、計測した圧力差（差圧）が非常に小さな値であり、流量の計測を精度良く行うことができないためである。また、モータバルブ１３３も、上記した第２の流量Ｆ２の範囲では、バルブの開度が小さい領域であるため、流量の制御を精度良く行うことができない。従って、第１のＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができない。具体的には、第２の流量Ｆ２が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎのときは、誤差は、±２０ｃｃ／ｍｉｎすなわち±２０％である。
【０１１２】
一方、本実施の形態では、図８を用いて説明したように、第２の流量Ｆ２で処理液を基板に供給するときは、第１のＬＦＣ１３１を圧力一定モードで用い、流量制御部１３４が圧力一定モードでモータバルブ１３３の開度を制御する。
【０１１３】
第２の流量Ｆ２（例えば１００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を圧力一定モードで用いるときは、絞り部１３２ａの両側における供給流路６８ａの圧力差ではなく、絞り部１３２ａの片側における供給流路６８ａの圧力を計測する。そのため、計測した圧力計測値は十分大きな値であり、誤差が小さくなるため、流量の計測を精度良く行うことができる。また、図８に示すように、供給流路６８ａ（６８ｄ）上にモータバルブ１３３と直列にニードルバルブ１３６を設けることにより、第２の流量Ｆ２の範囲で流量制御する場合でも、モータバルブ１３３の開度が比較的大きい状態で用いることができる。開度が比較的大きい状態でモータバルブ１３３を用いる場合には、第２の流量Ｆ２の範囲で流量制御するときでも、流量の制御を精度良く行うことができる。従って、ＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができる。具体的には第２の流量Ｆ２が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎのときも、誤差は±１％（±１ｃｃ／ｍｉｎ）とすることができる。
【０１１４】
換言すれば、第２の供給ノズル４５ｂの流量調整は、ニードルバルブ１３６が行うのであって、モータバルブ１３３が行うのではない。モータバルブ１３３は、処理液配管群７０の各配管の供給圧力の圧力変動の影響をキャンセルするためだけに用いられる。
【０１１５】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置が、供給ノズルから小流量で処理液を供給するときの流量変動を防止できることを、比較例２と比較しながら説明する。
【０１１６】
図１４は、比較例２における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。図１４では、図６を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１１７】
比較例２における基板処理装置では、第２の供給ノズル４５ｂが三方弁１３５を介して供給系７０に接続されていない。比較例２では、複数の供給系である処理液配管群７０から第２の供給ノズル４５ｂへは、三方弁１３５を介さず、供給流路２６８ａ、２６８ｂにより接続される。供給流路２６８ａ、２６８ｂ上には、それぞれニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂが設けられている。
【０１１８】
供給流路２６８ａ、２６８ｂは、ニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの下流側でバルブ２３５ａ、２３５ｂを介して合流して供給流路２６８ｃとなり、第２の供給ノズル４５ｂに接続されている。従って、第２の供給ノズル４５ｂは、バルブ２３５ａ及びニードルバルブ２３６ａを介してアンモニア過水ＳＣ１のＳＣ１配管７０ａに接続されており、バルブ２３５ｂ及びニードルバルブ２３６ｂを介して純水ＤＩＷの純水配管７０ｃに接続されている。
【０１１９】
図１４を用いて説明した比較例２に係る基板処理装置では、第２の供給ノズル４５ｂへの供給流路２６８ａ（２６８ｃ）、２６８ｂ（２６８ｃ）上に設けられるニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの上流側には、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力が直接印加される。ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む処理液配管群７０の各配管の供給圧力は、工場内の他の装置の使用状況により、変動することがある。供給圧力が変動した場合、第２の供給ノズル４５ｂから供給される処理液の流量が変動するおそれがある。また、ニードルバルブ等の絞り機構においては、予めバルブの開度を調整しておくことはできるものの、基板処理中に流量を計測し、その流量が一定になるように制御することはできない。
【０１２０】
一方、本実施の形態では、図６を用いて説明したように、第２の供給ノズル４５ｂへの供給流路６８ａ（６８ｄ）上にニードルバルブ１３６のみならずモータバルブ１３３及び絞り部１３２ａが設けられている。すなわち、ニードルバルブ１３６は、モータバルブ１３３及び絞り部１３２ａを介してＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃに接続されている。従って、ニードルバルブ１３６の上流側には、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力が直接印加することがない。従って、処理液配管群７０の各配管の供給圧力の変動に影響されることがなく、また、第２の供給ノズル４５ｂから供給される処理液の流量が一定になるように制御することができる。
【０１２１】
また、図１４に示すように、比較例２では、第２の供給ノズル４５ｂにＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む２つの処理液配管群７０から処理液を供給するために、２つのニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂを設けることが必要である。更に、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力の圧力変動が生じたときに流量を調整するためのレギュレータをニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの上流側に設けることが必要になることもある。
【０１２２】
一方、本実施の形態では、図６に示すように、第２の供給ノズル４５ｂにＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む２つの処理液配管群７０から処理液を供給するためには、１つのニードルバルブ１３６を設ければよい。従って、基板処理装置に含まれるニードルバルブの数を低減させることができる。また、圧力変動が生じたときに流量を調整するためのレギュレータも不要である。従って、ニードルバルブ、レギュレータ等を含め、装置のコストを低減することができる。第２の供給ノズル４５ｂに３つ以上の配管を含む処理液配管群７０から処理液を供給する場合には、更に基板処理装置に含まれるニードルバルブ等の数を低減させることができ、更に装置のコストを低減することができる。
【０１２３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２４】
また、本発明の実施の形態では、第１の供給ノズルが基板に処理液を供給する第１の流量よりも少ない第２の流量で第２の供給ノズルが基板に処理液を供給する例について説明した。しかしながら、第２の供給ノズルは、第１の供給ノズルと同じ流量で基板に処理液を供給するものであってもよい。
【０１２５】
また、本発明の実施の形態では、複数の供給系が供給する処理液の種類は互いに異なる例について説明した。しかしながら、各供給系が供給する処理液の全ての種類が互いに異ならなくてもよく、そのいずれか２つが同一である場合も含む。
【符号の説明】
【０１２６】
４２ ウェハ保持部
４５ａ 第１の供給ノズル
４５ｂ 第２の供給ノズル
４７ 排気・排液部（カップ）
６８ａ〜６８ｇ 供給流路
７０ａ ＳＣ１配管
７０ｂ ＤＨＦ配管
７０ｃ 純水配管
１００ 基板処理装置
１３１ 第１のＬＦＣ
１３２ 差圧式流量計
１３２ａ 絞り部
１３２ｂ 圧力計測部
１３３ モータバルブ
１３４ 流量制御部
１３５ 三方弁（切替バルブ）
１３６ ニードルバルブ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理液を用いて基板を処理する基板処理装置、その基板処理装置における基板処理方法、及びこの基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、被処理基板（以下「基板」又は「ウェハ」という。）である半導体ウェハやガラス基板に処理液を供給して液処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板に付着したパーティクルやコンタミネーション等を除去する洗浄処理等を挙げることができる。
【０００３】
上記したような洗浄処理等のプロセスを基板に対して行う基板処理装置としては、枚葉式の複数の液処理ユニットと、搬送装置とを備えたものが用いられている。液処理ユニットは、半導体ウェハ等の基板をスピンチャックに保持し、基板を回転させた状態で基板の表面または表裏面に処理液を供給して処理を行う。搬送装置は、これら液処理ユニットへの基板の搬入出を行う。また、装置のフットプリントの増加を抑制しつつより高いスループットを実現するために、上記液処理ユニットを多段に積層したレイアウトを有するものがある。
【０００４】
このような基板処理装置においては、処理液（薬液）を供給する処理液ノズル（以下「供給ノズル」という。）がミキシングバルブを介して複数の薬液供給系に切替可能に接続されているものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に示す例では、各薬液供給系とミキシングバルブとの間に、各薬液供給系に対応する流量制御機構が設けられている。
【０００５】
また、このような流量制御機構として、流体が流れる流路の途中に設けられた差圧式流量計と、流路の途中に設けられて流体の流れを調整するバルブと、バルブの開度を制御する制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に示す例では、制御部は、設定流量と差圧式流量計により求められた流体の流量とに基づいてバルブの開度を制御する。また、差圧式流量計は、円管と、円管の上流側に配置された第１圧力計と、円管の下流側に配置された第２圧力計とを備えている。第１圧力計は、円管に流入する流体の圧力を計測する。第２圧力計は、円管から流出する流体の圧力を計測する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−３４４９０号公報
【特許文献２】特開２００６−１５３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した枚葉洗浄装置等の基板処理装置においては、次のような問題があった。
【０００８】
基板処理装置においては、異なる洗浄処理の用途に対応し、供給ノズルを具備し、それらを用いて互いに異なる流量で基板に処理液を供給することがある。例えば、供給ノズルから大流量で処理液を供給したり、小流量で処理液を供給することがある。
【０００９】
ところが、差圧式流量計の計測可能レンジの下限及び流量調整バルブの調整可能レンジの下限はフルスケールの１／１０程度が限界であり、制御可能なレンジにどうしても制限がある。制御可能なレンジを外れた流量には調整できない。また、差圧式流量計は小流量になると、前述した円管に相当するオリフィス前後の差圧が安定して取れなくなり、又キャビテーションが発生して正確な圧力が測定できなくなる。流量調整バルブは、小流量になる程バルブの開度がシビアになり安定して調整できなくなる。
【００１０】
このように、差圧式流量計が計測する流量計測値は、測定可能な流量範囲の下限値付近において、大きな誤差を生じることがある。また、供給流路を流れる流体の流量を調節するバルブも、差圧式流量計と同様に、調節可能な流量範囲の下限値付近において、大きな誤差を生じることがある。従って、差圧式流量計とバルブとを組み合わせた流量制御機構においては、小流量で処理液を供給するときに、供給流量を精度良く供給することができない。
【００１１】
そのため、処理液を小流量で供給するときは、供給系と供給ノズルとを、処理液を大流量で供給するときとは別の供給流路により接続しなければならない。すなわち、小流量を調節するために、ニードルバルブ等の絞り機構を介して供給系と供給ノズルとを接続しなければならない。
【００１２】
しかし、ニードルバルブ等の絞り機構において、基板処理中に流量が一定になるように制御することはできない。従って、基板処理装置が複数の液処理ユニットを含む場合等において、その複数の液処理ユニットが同時に処理液の供給を開始又は停止したときに、ニードルバルブに印加される処理液の供給圧力が変動し、小流量を供給するときの供給ノズルの流量も変動するという問題があった。
【００１３】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、供給ノズルから大流量及び小流量で供給する処理液の流量を精度よく制御することができ、小流量で処理液を供給するときの供給系の圧力変動による流量変動を防止できる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の一実施例によれば、カップ内に回転可能に保持した基板を、処理液により処理する基板処理装置において、保持した前記基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部と、前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を計測する圧力計測部と、前記供給流路上に設けられた流量制御弁と、前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する流量制御部とを有する基板処理装置が提供される。
【００１６】
また、本発明の一実施例によれば、カップ内に回転可能に保持した基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部とを有する基板処理装置における基板処理方法であって、前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を圧力計測部により計測する計測工程と、前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記供給流路上に設けられた流量制御弁を流量制御部により制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する制御工程とを有する基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、異なる流量で処理液を供給する供給ノズルを有する基板処理装置において、供給ノズルから大流量及び小流量で供給する処理液の流量を精度よく制御することができ、小流量で処理液を供給するときの供給系の圧力変動による流量変動を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿った正面側の断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に沿った側面側の断面図である。
【図４】図１の基板処理装置に搭載された液処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【図５】図１の基板処理装置の処理ステーションの模式的斜視図である。
【図６】図４に示す液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。
【図７】図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図８】図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図９】第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１０】第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１１】差圧式流量計の絞り部及び圧力計測部の構成を示す模式図である。
【図１２】モータバルブの構成を模式的に示す断面図である。
【図１３】比較例１における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。
【図１４】比較例２における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。ここでは、本発明を半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」と記す。）の表裏面洗浄を行う基板処理装置に適用した場合について示す。
【００２０】
始めに、図１から図３を参照し、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成について説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿った正面側の断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線に沿った側面側の断面図である。
【００２２】
この基板処理装置１００は、複数のウェハＷを収容するウェハキャリアＣを載置し、ウェハＷの搬入・搬出を行う搬入出ステーション（基板搬入出部）１と、ウェハＷに洗浄処理を施すための処理ステーション（液処理部）２とを備えている。搬入出ステーション（基板搬入出部）１及び処理ステーション（液処理部）２は、隣接して設けられている。
【００２３】
搬入出ステーション１は、キャリア載置部１１、搬送部１２、受け渡し部１３及び筐体１４を有している。キャリア載置部１１は、複数のウェハＷを水平状態で収容するウェハキャリアＣを載置する。搬送部１２は、ウェハＷの搬送を行う。受け渡し部１３は、ウェハＷの受け渡しを行う。筐体１４は、搬送部１２および受け渡し部１３を収容する。
【００２４】
キャリア載置部１１は４個のウェハキャリアＣが載置可能である。載置されたウェハキャリアＣは筐体１４の垂直壁部１２ａに密着された状態とされ、大気に触れることなくその中のウェハＷが搬送部１２に搬入可能となっている。
【００２５】
筐体１４は、搬送部１２と受け渡し部１３とを垂直に仕切る仕切り部材１４ａを有している。搬送部１２は、搬送機構１５と、その上方に設けられた清浄空気のダウンフローを供給するファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）１６とを有している。搬送機構１５は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム１５ａ、及びウェハ保持アーム１５ａを前後に移動させる機構を有している。また搬送機構１５は、ウェハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に延在する水平ガイド１７（図１参照）に沿って移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド１８（図２参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構１５により、ウェハキャリアＣと受け渡し部１３との間でウェハＷが搬送される。
【００２６】
受け渡し部１３は、受け渡しステージ１９と、その上に設けられたウェハＷを載置可能な載置部を複数備えた受け渡し棚２０とを有している。受け渡し部１３は、この受け渡し棚２０を介して処理ステーション２との間でウェハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００２７】
図３に示すように、処理ステーション２は、直方体状をなす筐体２１を有している。処理ステーション２は、筐体２１内には、その中央上部にウェハキャリアＣの配列方向であるＸ方向に直交するＹ方向に沿って延びる搬送路を構成する搬送室２１ａと、搬送室２１ａの両側に設けられた２つのユニット室２１ｂ、２１ｃとを有している。ユニット室２１ｂ、２１ｃにはそれぞれ搬送室２１ａに沿って６個ずつ合計１２個の液処理ユニット２２が水平に配列されている。
【００２８】
筐体２１内のユニット室２１ｂ、２１ｃの下には、それぞれ各液処理ユニット２２の駆動系を収容した駆動エリア２１ｄ、２１ｅが設けられている。また、駆動エリア２１ｄ、２１ｅの下には、それぞれ配管を収容した配管ボックス２１ｆ、２１ｇが設けられている。また、配管ボックス２１ｆ、２１ｇの下には、それぞれ処理液貯留部としての薬液供給ユニット２１ｈ、２１ｉが設けられている。一方、搬送室２１ａの下方には、排気のための排気空間２１ｊが設けられている。
【００２９】
搬送室２１ａの上方には、ファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）２３が設けられ、搬送室２１ａに清浄空気のダウンフローを供給するようになっている。搬送室２１ａの内部には搬送機構２４が設けられている。搬送機構２４は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム２４ａ、及びウェハ保持アーム２４ａを前後に移動させる機構を有している。また、搬送機構２４は、搬送室２１ａに設けられた水平ガイド２５（図１参照）に沿ってＹ方向に移動させる機構、垂直方向に設けられた垂直ガイド２６（図３参照）に沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構２４により、各液処理ユニット２２に対するウェハＷの搬入出を行うようになっている。
【００３０】
なお、受け渡しステージ１９はキャリア載置部１１よりも高い位置に設けられ、液処理ユニット２２は受け渡しステージ１９よりも高い位置に設けられている。
【００３１】
配管ボックス２１ｆ、２１ｇには、処理液配管群７０、排液配管群７１および排気配管群７２が水平に配置されている。処理液配管群７０は、例えば、アンモニア水と過酸化水素を混合して形成されたアンモニア過水（ＳＣ１）を供給するＳＣ１配管７０ａ、希フッ酸（ＤＨＦ）を供給するＤＨＦ配管７０ｂ、純水を供給する純水配管７０ｃを有している。また、排液配管群７１は、例えば、酸を排液するための酸排液配管７１ａ、アルカリを排液するためのアルカリ排液配管７１ｂ、酸を回収する酸回収配管７１ｃ、アルカリを回収するアルカリ回収配管７１ｄを有している。さらに排気配管群７２は、例えば、酸を排気するための酸排気配管７２ａ、アルカリを排気するためのアルカリ排気配管７２ｂを有している。
【００３２】
薬液供給ユニット２１ｈ、２１ｉの搬入出ステーション１側の端部には、図２に示すように、第１垂直配管エリア２７ａが設けられており、反対側の端部には第２垂直配管エリア２７ｂが設けられている。
【００３３】
次に、図３及び図４を参照し、本実施の形態に係る基板処理装置に搭載された液処理ユニットについて説明する。図４は、図１の基板処理装置に搭載された液処理ユニットの概略構成を示す断面図である。
【００３４】
液処理ユニット２２は、図４に拡大して示すように、ベースプレート４１、ウェハ保持部４２、回転モータ４３、回転カップ４４、表面処理液供給ノズル４５、裏面処理液供給ノズル４６及び排気・排液部（カップ）４７を有する。ウェハ保持部４２は、ウェハＷを回転可能に保持する。回転モータ４３は、ウェハ保持部４２を回転させる。回転カップ４４は、ウェハ保持部４２に保持されたウェハＷを囲繞するように設けられ、ウェハ保持部４２とともに回転する。表面処理液供給ノズル４５は、ウェハＷの表面に処理液を供給する。表面処理液供給ノズル４５は、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを含む。なお、図４においては、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを代表し、第１の供給ノズル４５ａのみを図示する。裏面処理液供給ノズル４６は、ウェハＷの裏面に処理液を供給する。排気・排液部（カップ）４７は、回転カップ４４の周縁部に設けられている。
【００３５】
なお、第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂは、本発明におけるノズル部に相当する。
【００３６】
排気・排液部（カップ）４７の周囲およびウェハＷの上方を覆うように、ケーシング４８が設けられている。ケーシング４８の上部にはファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）２３からの気流を導入する気流導入部４９が設けられており、ウェハ保持部４２に保持されたウェハＷに清浄空気のダウンフローが供給されるようになっている。気流導入部４９には、図３に示すように、搬送室２１ａに繋がる開口４９ａが形成されており、この開口４９ａから気流が導入される。
【００３７】
ウェハ保持部４２は、水平に設けられ中央に円形の孔５１ａを有する円板状をなす回転プレート５１と、その裏面の孔５１ａの周囲部分に接続され、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸５２とを有している。そして、裏面処理液供給ノズル４６を備えた昇降部材５３が孔５２ａおよび孔５１ａ内を昇降可能に設けられている。回転プレート５１には、ウェハＷの外縁を保持する３つ（１つのみ図示）の保持部材５４が設けられている。
【００３８】
回転軸５２は、２つのベアリング５５ａを有する軸受け部材５５を介してベースプレート４１に回転可能に支持されている。回転軸５２と回転モータ４３の軸に嵌め込まれたプーリー５８にはベルト５７が巻き掛けられており、回転モータ４３の回転駆動が回転軸５２に伝達される。
【００３９】
昇降部材５３の上端部にはウェハ支持ピン６５を有するウェハ支持台６４が設けられている。また、昇降部材５３の下端には接続部材６６を介してシリンダ機構６７が接続されており、このシリンダ機構６７によって昇降部材５３を昇降させることにより、ウェハＷを昇降させてウェハＷのローディングおよびアンローディングが行われる。
【００４０】
表面処理液供給ノズル４５の第１の供給ノズル４５ａは、ノズルアーム６２ａに保持されている。第１の供給ノズル４５ａは、図示しない駆動機構によりノズルアーム６２ａを移動させることにより、ウェハＷの上方の処理液供給位置と退避位置との間で移動可能となっている。このようにして、第１の供給ノズル４５ａからウェハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。
【００４１】
図示しない第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃも、同様に図示しないノズルアーム６２ｂ、６２ｃに保持されている。第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃも、図示しない駆動機構によりノズルアーム６２ｂ、６２ｃを移動させることにより、ウェハＷの上方の処理液供給位置と退避位置との間で移動可能となっている。このようにして、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃからウェハＷの表面に処理液が供給されるようになっている。
【００４２】
また、裏面処理液供給ノズル４６は昇降部材５３の内部の中心に垂直に設けられており、この裏面処理液供給ノズル４６からウェハＷの裏面に処理液が供給されるようになっている。
【００４３】
表面処理液供給ノズル４５（第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃ）並びに裏面処理液供給ノズル４６には、垂直配管６８ａ、６８ｂを介して処理液が供給されるようになっている。垂直配管６８ａ、６８ｂは、上記配管ボックス２１ｆまたは２１ｇ内に水平に設けられた上記処理液配管群７０を構成する３本の配管７０ａ〜７０ｃにそれぞれバルブ８０ａ〜８０ｃが連結されてなる一体の供給系切替バルブ８０ｄを介して接続されている。また、垂直配管６８ａ、６８ｂは、それぞれ表面処理液供給ノズル４５及び裏面処理液供給ノズル４６へ処理液を供給する供給流路である。また、垂直配管６８ａ、６８ｂの途中、すなわち図６を用いて後述する供給流路６８ａ、６８ｂ上に、液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１３１、１４１が設けられている。
【００４４】
なお、液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１３１、１４１のことを、以下「流量制御機構」という場合がある。
【００４５】
回転カップ４４は、回転プレート５１とともに回転され、ウェハＷから飛散した処理液がウェハＷに戻ることが抑制され、処理液は下方に導かれる。
【００４６】
排気・排液部（カップ）４７は、主に回転プレート５１と回転カップ４４に囲繞された空間から排出される気体および液体を回収するためのものである。排気・排液部（カップ）４７は、回転カップ４４から排出された処理液を受ける環状をなす排液カップ９１と、排液カップ９１の外側に、排液カップ９１を囲繞するように設けられた環状をなす排気カップ９２とを備えている。排液カップ９１は、回転カップ４４から導かれた処理液を受ける主部９１ａと保持部材５４から滴下する処理液を受ける副部９１ｂとを有している。また、主部９１ａと副部９１ｂとの間は、気流の乱れを防ぐための垂直壁９３で仕切られている。
【００４７】
排液カップ９１の底部の最外側部分には排液管９４が接続されている。排液管９４には排液切替部８３が接続されており、処理液の種類に応じて分別可能となっている。排液切替部８３からは、酸排液を排出するための酸排出管８４ａ、アルカリを排出するためのアルカリ排出管８４ｂ、酸を回収するための酸回収管８４ｃ、アルカリを回収するためのアルカリ回収管８４ｄが垂直下方に延びている。酸排出管８４ａ、アルカリ排出管８４ｂ、酸回収管８４ｃ、アルカリ回収管８４ｄは、それぞれ排液配管群７１の酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂ、酸回収配管７１ｃ、アルカリ回収配管７１ｄに接続されている。酸排出管８４ａ、アルカリ排出管８４ｂ、酸回収管８４ｃ、アルカリ回収管８４ｄには、それぞれバルブ８５ａ、８５ｂ、８５ｃ、８５ｄが設けられている。
【００４８】
排気カップ９２は、回転カップ４４との間の環状をなす隙間から回転カップ４４内およびその周囲の主にガス成分を取り込んで排気するようになっている。また、排気カップ９２の下部には、酸を排気する酸排気管９５ａ、アルカリを排気するアルカリ排気管９５ｂが接続されている。酸排気管９５ａ、アルカリ排気管９５ｂは、それぞれ排気配管群７２の酸排気配管７２ａ、アルカリ排気配管７２ｂに接続されている。酸排気管９５ａ、アルカリ排気管９５ｂには、それぞれバルブ８６ａ、８６ｂが設けられている。
【００４９】
このように、処理液が回転カップ４４を介して排液カップ９１に導かれ、気体成分は排気カップ９２に導かれ、かつ排液カップ９１からの排液と排気カップ９２からの排気が独立して行われるようになっている。これにより、排液と排気を分離した状態で導くことが可能となる。また、排液カップ９１からミストが漏出しても排気カップ９２がその周囲を囲繞しているので速やかに排出され、ミストが外部に漏出することが確実に防止される。そのため、ウェハＷ周辺部と排液カップ９１および排気カップ９２との隙間を小さくすることができ、液処理ユニット２２を小型化することができる。
【００５０】
次に、図２を参照し、薬液供給ユニット２１ｈについて説明する。
【００５１】
薬液供給ユニット２１ｈは、搬入出ステーション１側に設けられた、例えばアンモニア水と過酸化水素を混合したアンモニア過水（ＳＣ１）を貯留する第１薬液タンク１０１とそれに隣接する第１回収タンク１０２とを有している。
【００５２】
図２に示すように、第１薬液タンク１０１の側壁下部にはその中から薬液を送出するための送出管１０３が接続されており、その側壁上部には薬液を返戻するための返戻管１０４が接続されている。送出管１０３には、ポンプ１０３ａが設けられているとともに、薬液供給ユニット２１ｈ内の第１垂直配管エリア２７ａから延びる接続管１０５が接続されている。接続管１０５は、配管ボックス２１ｆ内に水平に配置された処理液配管群７０のＳＣ１配管７０ａの一端側に接続されている。また、返戻管１０４には第１垂直配管エリア２７ａから延びる渡り配管１０６が接続されている。一方、ＳＣ１配管７０ａの他端側には渡り配管１０７が接続されており、この渡り配管１０７は第２垂直配管エリア２７ｂ内を下方に延びている。
【００５３】
次に、図２、３および図５を参照し、これら渡り配管１０６および１０７を含む薬液供給経路について説明する。図５は、図１の基板処理装置の処理ステーションの模式的斜視図である。
【００５４】
渡り配管１０７は、薬液供給ユニット２１ｈの第２垂直配管エリア２７ｂを下方に延びる。第２垂直配管エリア２７ｂを下方に延びた渡り配管１０７は、第２垂直配管エリア２７ｂの下部から水平に排気空間２１ｊを通って薬液供給ユニット２１ｉの第２垂直配管エリア２７ｂに延びる。第２垂直配管エリア２７ｂに延びた渡り配管１０７は、さらに薬液供給ユニット２１ｉの第２垂直配管エリア２７ｂを上昇して配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａに接続される。一方、渡り配管１０６は、薬液供給ユニット２１ｉの第１垂直配管エリア２７ａを下方に延びる。第１垂直配管エリア２７ａを下方に延びた渡り配管１０６は、第１垂直配管エリア２７ａの下部から水平に排気空間２１ｊを通って薬液供給ユニット２１ｈの第１垂直配管エリア２７ａに延びる。第１垂直配管エリア２７ａに延びた渡り配管１０６は、さらに薬液供給ユニット２１ｈの第１垂直配管エリア２７ａを上昇して返戻管１０４に接続される。
【００５５】
すなわち、第１薬液タンク１０１のＳＣ１は、送出管１０３および接続管１０５を経て配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａに至り、この配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａを流れつつユニット室２１ｂ内の各液処理ユニット２２に供給される。ＳＣ１配管７０ａを流れるＳＣ１は、さらに渡り配管１０７を通って配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａに至り、この配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａを流れつつユニット室２１ｃ内の各液処理ユニット２２に供給される。ＳＣ１配管７０ａを流れるＳＣ１は、渡り配管１０６及び返戻管１０４を経て第１薬液タンク１０１に戻る。従って、第１薬液タンク１０１のＳＣ１には、上記したような循環経路が構成されている。
【００５６】
一方、第１回収タンク１０２には、図２に示すように、処理済みの薬液を回収するための配管１０８が接続されている。配管１０８は、第２垂直配管エリア２７ｂを垂直に延び、排液配管群７１のアルカリ回収配管７１ｄに接続されており、液処理ユニット２２から排出されたアルカリ排液を回収するようになっている。
【００５７】
第１回収タンク１０２と第１薬液タンク１０１は、接続配管１０９で接続されている。接続配管１０９にはポンプ１１０が設けられており、第１回収タンク１０２に回収された薬液を浄化処理した後、第１薬液タンク１０１に戻すことが可能となっている。
【００５８】
第１薬液タンク１０１の上部には薬液供給配管１１１が接続されており、この薬液供給配管１１１には混合器１１２が接続されている。混合器１１２には、純水配管１１３、アンモニア配管１１４および過酸化水素配管１１５が接続されており、混合器１１２にて純水とアンモニアと過酸化水素が混合されてアンモニア過水ＳＣ１が第１薬液タンク１０１に供給されるようになっている。純水配管１１３には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１６ａおよびバルブ１１６ｂが設けられている。アンモニア配管１１４には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１７ａおよびバルブ１１７ｂが設けられている。過酸化水素配管１１５には液体フローコントローラ（ＬＦＣ）１１８ａおよびバルブ１１８ｂが設けられている。
【００５９】
一方、薬液供給ユニット２１ｉは、搬入出ステーション１側に設けられた、例えば希フッ酸（ＤＨＦ）を貯留する第２薬液タンク１２１（図３参照）とそれに隣接する第２回収タンク（図示せず）とを有している。そして、この第２薬液タンク１２１のＤＨＦも、第１薬液タンク１０１からのＳＣ１と同様にして、配管ボックス２１ｆ、２１ｇ内のＤＨＦ配管７０ｂと渡り配管等とにより循環供給可能となっている。また、第２回収タンクへのＤＨＦの回収は、酸回収配管７１ｃおよび配管１２２（図２参照）を通って第１回収タンク１０２へのＳＣ１の回収と同様に行われる。
【００６０】
なお、これら薬液洗浄以外に、純水によるリンスおよび乾燥が行われるが、その際には、純水は図示しない純水供給源から純水配管７０ｃを通って供給される。また、図示してはいないが、Ｎ２ガス等の乾燥ガスもノズル４５、４６から供給可能となっている。
【００６１】
配管ボックス２１ｆ、２１ｇに設けられた排液配管群７１のうち、酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂにはそれぞれドレイン配管１２３（図２では１本のみ図示）が接続されている。ドレイン配管１２３は、第２垂直配管エリア２７ｂを通って下方に延びている。そして、これら酸排液配管７１ａ、アルカリ排液配管７１ｂからの排液は、ドレイン配管１２３を通ってドレインとして床下の工場配管に廃棄される。
【００６２】
また、基板処理装置１００は、図４に示すように、制御部２００を有する。制御部２００は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ２０１を有しており、基板処理装置１００の各構成部がこのプロセスコントローラ２０１に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ２０１には、工程管理者が基板処理装置１００の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置１００の各構成部の可動状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース２０２が接続されている。さらに、プロセスコントローラ２０１には、基板処理装置１００で実行される各種処理をプロセスコントローラ２０１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置１００の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部２０３が接続されている。レシピは記憶部２０３の中の記憶媒体（記録媒体）に記憶されている。記憶媒体（記録媒体）は、ハードディスクや半導体メモリであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００６３】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース２０２からの指示等にて任意のレシピを記憶部２０３から呼び出してプロセスコントローラ２０１に実行させることで、プロセスコントローラ２０１の制御下で、基板処理装置１００での所望の処理が行われる。
【００６４】
このように構成される基板処理装置１００においては、まず、搬入出ステーション１のキャリア載置部１１に載置されたキャリアＣから搬送機構１５により１枚のウェハＷを取り出して受け渡しステージ１９上の受け渡し棚２０の載置部に載置し、この動作を連続的に行う。受け渡し棚２０の載置部に載置されたウェハＷは、処理ステーション２の搬送機構２４により順次搬送されて、いずれかの液処理ユニット２２に搬入される。
【００６５】
液処理ユニット２２においては、まず、保持部材５４によりウェハＷをチャッキングし、回転モータ４３によりウェハ保持部４２を回転カップ４４およびウェハＷとともに回転させる。ウェハ保持部４２を回転させながら、表面処理液供給ノズル４５及び裏面処理液供給ノズル４６から処理液を供給し、ウェハＷの表裏面洗浄を行う。表面処理液供給ノズル４５については、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃのいずれかから処理液を供給する。このときの処理液としては、洗浄薬液、例えば、ＳＣ１、ＤＨＦのいずれかまたは両方を用いる。ＳＣ１で洗浄する際には、第１薬液タンク１０１から送出管１０３、接続管１０５、配管ボックス２１ｆ内のＳＣ１配管７０ａ、渡り配管１０７、配管ボックス２１ｇ内のＳＣ１配管７０ａ、渡り配管１０６、返戻管１０４を経て第１薬液タンク１０１に戻るようにＳＣ１を循環させる。このようにＳＣ１を循環させつつ、ＳＣ１配管７０ａから各液処理ユニット２２にＳＣ１を供給する。また、ＤＨＦで洗浄する際には、第２薬液タンク１２１から配管ボックス２１ｆ、２１ｇ内のＤＨＦ配管７０ｂを含む配管群により、同様にＤＨＦを循環させる。このようにＤＨＦを循環させつつ、ＤＨＦ配管７０ｂから各液処理ユニット２２にＤＨＦを供給する。そして、このような洗浄処理の後、純水配管７０ｃから各処理ユニット２２に純水を供給して純水リンスを行い、その後、必要に応じてＮ２乾燥を行って洗浄処理を終了する。
【００６６】
このような洗浄処理の際には、使用済みの処理液が排液カップ９１から排液配管群７１に至り、酸およびアルカリは一部回収され、他は廃棄される。また、処理にともなって発生した気体成分が排気カップ９２から排気配管群７２に至り、排気される。
【００６７】
このようにして液処理を行った後、搬送機構２４により液処理ユニット２２からウェハＷを搬出し、受け渡しステージ１９の受け渡し棚２０に載置し、受け渡し棚２０から搬送機構１５によりカセットＣに戻される。
【００６８】
次に、図６から図１１を参照し、本実施の形態に係る基板処理装置の液処理ユニットにおける処理液供給機構について説明する。
【００６９】
図６は、図４に示す液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。なお、図６では、図４を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００７０】
処理液供給機構は、第１の処理液供給機構１３０及び第２の処理液供給機構１４０を有する。第１の処理液供給機構１３０は、基板の上面（表面）に処理液を供給し、第２の処理液供給機構１４０は、基板の下面（裏面）に処理液を供給する。
【００７１】
第１の処理液供給機構１３０は、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃ、供給系切替バルブ８０ｄ、第１のＬＦＣ１３１を有する。第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃは、排気・排液部（カップ）４７内の回転保持部４２に回転可能に保持した基板（ウェハＷ）の上面（表面）に処理液を供給するものである。供給系切替バルブ８０ｄは、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃに処理液を供給する複数の配管７０ａ、７０ｂ、７０ｃと第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃを切替え可能に接続するものである。
【００７２】
一方、第２の処理液供給機構１４０は、裏面処理液供給ノズル４６、供給系切替バルブ８０ｄ、第２のＬＦＣ１４１を有する。裏面処理液供給ノズル４６は、バルブ１４２を介して第２のＬＦＣ１４１に接続されている。裏面処理液供給ノズル４６は、排気・排液部（カップ）４７内の回転保持部４２に回転可能に保持した基板（ウェハＷ）の下面（裏面）に処理液を供給するものであり、前述した第１の供給ノズル４５ａ等と同様にすることができる。また、供給系切替バルブ８０ｄは、裏面処理液供給ノズル４６に処理液を供給する複数の配管７０ａ、７０ｂ、７０ｃと裏面処理液供給ノズル４６を切替可能に接続するものであり、前述した第１の処理液供給機構１３０と共通である。更に、第２のＬＦＣ１４１は、前述した第１のＬＦＣ１３１と同様にすることができる。従って、ここでは、第１の処理液供給機構１３０及び第２の処理液供給機構１４０を代表し、以下、第１の処理液供給機構１３０における供給ノズル及び流量制御機構を説明するものとする。
【００７３】
なお、配管（ＳＣ１配管）７０ａ、配管（ＤＨＦ配管）７０ｂ及び配管（純水配管）７０ｃは、本発明における供給系に相当する。また、配管（ＳＣ１配管）７０ａ、配管（ＤＨＦ配管）７０ｂ及び配管（純水配管）７０ｃを含む処理液配管群７０は、本発明における複数の供給系に相当する。
【００７４】
第１のＬＦＣ１３１は、供給系切替バルブ８０ｄと第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃとを接続する供給流路６８ａ上に設けられ、供給流路６８ａを流れる処理液の流量を制御する。第１のＬＦＣ１３１は、図７及び図８を用いて後述するように、差圧式流量計１３２、モータバルブ１３３及び流量制御部１３４を有する。
【００７５】
第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ及び第３の供給ノズル４５ｃは、三方弁１３５により、切換可能に、第１のＬＦＣ１３１に接続されている。第１の供給ノズル４５ａは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｃが接続されるとともに、第１の流量Ｆ１で基板に処理液を供給する。第２の供給ノズル４５ｂは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｄが接続されるとともに、供給流路６８ｄ上に設けられたニードルバルブ１３６を介して第１のＬＦＣ１３１に接続されている。第２の供給ノズル４５ｂは、第１の流量Ｆ１よりも少ない第２の流量Ｆ２で基板に処理液を供給する。ニードルバルブ１３６は、第２の供給ノズル４５ｂから供給する処理液の流量を第２の流量Ｆ２に絞る。第３の供給ノズル４５ｃは、三方弁１３５で供給流路６８ａから分岐した供給流路６８ｅが接続されるとともに、第３の流量Ｆ３で基板に処理液を供給する。なお、三方弁１３５は、本発明における切替バルブに相当する。また、ニードルバルブ１３６は、本発明における第２の絞り部に相当する。また、ニードルバルブ１３６に代え、自動調整可能なバルブ、また配管サイズを小さくする等の各種の絞り機構を用いることができる。
【００７６】
本実施の形態では、第２の供給ノズル４５ｂは、二流体ノズル（Atomized Spray；ＡＳ）であってもよい。第２の供給ノズル４５ｂが二流体ノズルである場合、図６に示すように、第２の供給ノズル４５ｂには、供給流路６８ｄが接続されるとともに、例えばＮ２ガス等の不活性ガスであるキャリアガスを供給するキャリアガス供給源１３７に接続されたガス供給配管１３８が接続される。
【００７７】
ここでは、複数の供給系である処理液配管群７０は、互いに異なる複数の種類の処理液を供給するように構成してもよい。本実施の形態では、前述したように、例えばアンモニア過水ＳＣ１を供給するＳＣ１配管７０ａ、希フッ酸ＤＨＦを供給するＤＨＦ配管７０ｂ、及び純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃを含むようにすることができる。
【００７８】
一例として、第１の供給ノズル４５ａは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、アンモニア過水ＳＣ１及び純水ＤＩＷのいずれかを第１の流量Ｆ１で基板に供給することができる。アンモニア過水ＳＣ１を供給するときは、第１の流量Ｆ１を例えば１２００ｃｃ／ｍｉｎとし、純水ＤＩＷを供給するときは、第１の流量Ｆ１を例えば１８００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。また、第２の供給ノズル４５ｂは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、純水ＤＩＷを第２の流量Ｆ２で基板に供給することができる。純水ＤＩＷを供給するときは、第２の流量Ｆ２を例えば１００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。また、第３の供給ノズル４５ｃは、供給系切替バルブ８０ｄ及び三方弁１３５を切替えることにより、希フッ酸ＤＨＦ及び純水ＤＩＷのいずれかを第３の流量Ｆ３で基板に供給することができる。希フッ酸ＤＨＦを供給するときは、第３の流量Ｆ３を例えば１２００ｃｃ／ｍｉｎとし、純水ＤＩＷを供給するときは、第３の流量Ｆ３を例えば１８００ｃｃ／ｍｉｎとすることができる。
【００７９】
図７及び図８は、図６に示す液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。図７は、第１の供給ノズルから処理液を供給するときを示し、図８は、第２の供給ノズルから処理液を供給するときを示す。また、図７及び図８では、第３の供給ノズル４５ｃ及び三方弁１３５のうち第３の供給ノズルに接続する供給流路６８ｅ上に設けられたバルブ１３５ｃを図示していない。従って、図７及び図８では、第１の供給ノズル４５ａ、第２の供給ノズル４５ｂ、三方弁１３５のうち第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂに接続されるバルブ１３５ａ、１３５ｂ、ニードルバルブ１３６を示している。また、図７及び図８では、図４、図６を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【００８０】
図７及び図８に示すように、第１の処理液供給機構１３０の第１のＬＦＣ１３１は、差圧式流量計１３２、モータバルブ１３３及び流量制御部１３４を有する。差圧式流量計１３２は、供給流路６８ａ上に設けられており、後述するように、供給流路６８ａの流量を計測する。モータバルブ１３３は、供給流路６８ａ上に設けられており、後述するように、モータ１６９によりバルブ１６０の開度を制御可能である。
【００８１】
なお、モータバルブ１３３は、本発明における流量制御弁に相当する。また、モータバルブ１３３に代え、供給流路の流量を制御することができる各種の流量制御弁を用いることができる。また、供給流路の流量を制御するために、流量制御弁の開度を制御するものでもよく、あるいは、複数の流量制御弁を供給流路上に並列に設け、開いている流量制御弁の個数を制御する、等の各種の方法により制御するものであってもよい。
【００８２】
差圧式流量計１３２は、絞り部１３２ａ、圧力計測部１３２ｂ及び演算部１３２ｃを有する。絞り部１３２ａは、供給流路６８ａの途中に設けられており、供給流路６８ａを絞るためのものである。圧力計測部１３２ｂは、第１の圧力計１３２ｄ及び第２の圧力計１３２ｅを有する。第１の圧力計１３２ｄは、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆ上に設けられており、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆ内を流れる流体の圧力を計測する。第２の圧力計１３２ｅは、絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇ上に設けられており、絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇ内を流れる流体の圧力を計測する。
【００８３】
始めに、図７を参照し、第１の供給ノズル４５ａから処理液を供給するときについて、説明する。第１の供給ノズル４５ａから処理液を供給するときは、差圧式流量計１３２を、通常のモードであって、供給流路６８ａの流量が予め設定された流量設定値ＦＳに等しくなるように一定に制御するモード（以下「流量一定モード」という。）で使用する。また、処理液配管群７０と第１の供給ノズル４５ａが接続されるように、三方弁１３５及び供給系切替バルブ８０ｄを切り替える。すなわち、三方弁１３５において、バルブ１３５ｂ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ａを開く。また、供給系切替バルブ８０ｄについては、アンモニア過水ＳＣ１を供給するＳＣ１配管７０ａに切替えた例を示す。なお、図７において、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００８４】
流量一定モードでは、演算部１３２ｃは、図７に示すように、圧力計測部１３２ｂの第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、圧力計測部１３２ｂの第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、供給流路６８ａ（６８ｆ、６８ｇ）の流量演算値ＦＭを演算する。演算部１３２ｃが流量演算値ＦＭを演算することにより、差圧式流量計１３２は、流量を計測することができる。演算部１３２ｃは、流量演算値ＦＭを含む計測信号ＳＭを流量制御部１３４に出力する。
【００８５】
流量制御部１３４は、予め設定された流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。流量制御部１３４は、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭを含む計測信号ＳＭが差圧式流量計１３２から入力されるとともに、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した第１の圧力計測値Ｐ１、第２の圧力計測値Ｐ２の差である圧力差に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。
【００８６】
流量制御部１３４で予め設定される流量設定値ＦＳは、基板処理装置１００を制御する制御部２００のプロセスコントローラ２０１が設定するようにしてもよい。プロセスコントローラ２０１が流量設定値ＦＳを設定する場合、流量制御部１３４は、プロセスコントローラ２０１が設定した流量設定値ＦＳと、流量計測値ＦＭとを比較し、流量計測値ＦＭが流量設定値ＦＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００８７】
また、流量制御部１３４からプロセスコントローラ２０１へ、流量計測値ＦＭを含む計測信号ＳＭを送ることにより、図４を用いて説明したユーザーインターフェース２０２に流量計測値ＦＭを表示するようにしてもよい。また、圧力計測部１３２ｂにより圧力を計測する計測工程と、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する制御工程とを含む基板処理方法をプロセスコントローラ２０１に実行させるための制御プログラムすなわちレシピを、記憶媒体（記録媒体）である記憶部２０３に記憶してもよい。
【００８８】
また、流量設定値ＦＳは、流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量演算値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する時までに設定されればよく、流量制御部１３４で予め設定されなくてもよい。
【００８９】
なお、計測工程では、絞り部１３２ａの上流側及び下流側における供給流路６８ｆ、６８ｇ内の流体の圧力を圧力計測部１３２ｂにより計測する。また、制御工程では、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆの第１の圧力計測値Ｐ１及び絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇの第２の圧力計測値Ｐ２の圧力差に基づいて、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する。
【００９０】
次に、図８を参照し、第２の供給ノズル４５ｂから処理液を供給するときについて、説明する。第２の供給ノズル４５ｂから処理液を供給するときは、差圧式流量計１３２を通常のモード以外のモードであって、供給流路６８ａの圧力が予め設定された圧力設定値ＰＳに等しくなるように一定に制御するモード（以下「圧力一定モード」という。）で使用する。また、処理液配管群７０と第２の供給ノズル４５ｂが接続されるように、三方弁１３５及び供給系切替バルブ８０ｄを切り替える。すなわち、三方弁１３５において、バルブ１３５ａ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ｂを開く。また、供給系切替バルブ８０ｄについては、純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃに切替えた例を示す。なお、図８においても、図７と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００９１】
圧力一定モードでは、演算部１３２ｃは、図８に示すように、圧力計測部１３２ｂの第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２をそのまま流量制御部１３４に出力する。流量制御部１３４は、予め設定された圧力設定値ＰＳと、差圧式流量計１３２が計測した第２の圧力計測値Ｐ２とに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。流量制御部１３４は、差圧式流量計１３２が計測した第２の圧力計測値Ｐ２を含む計測信号ＳＭが差圧式流量計１３２から入力されるとともに、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した第２の圧力計測値Ｐ２に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。
【００９２】
ここで、演算部１３２ｃは、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２に代え、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１をそのまま流量制御部１３４に出力してもよい。このとき、流量制御部１３４は、予め設定された圧力設定値ＰＳと、差圧式流量計１３２が計測した第１の圧力計測値Ｐ１に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する制御信号ＳＣをモータバルブ１３３へ出力する。すなわち、流量制御部１３４は、圧力計測部１３２ｂが計測した絞り部１３２ａの上流側の供給流路６８ｆ及び下流側の供給流路６８ｇのいずれか一方における圧力に基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００９３】
また、流量一定モードと同様に、流量制御部１３４で予め設定される圧力設定値ＰＳは、基板処理装置１００を制御する制御部２００のプロセスコントローラ２０１が設定するようにしてもよい。プロセスコントローラ２０１が圧力設定値ＰＳを設定する場合、流量制御部１３４は、プロセスコントローラ２０１が設定した圧力設定値ＰＳと、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）とを比較し、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）が圧力設定値ＰＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御する。
【００９４】
また、流量一定モードと同様に、流量制御部１３４からプロセスコントローラ２０１へ、第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）を含む計測信号ＳＭを送ることにより、図４を用いて説明したユーザーインターフェース２０２に第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計測値Ｐ１）を表示するようにしてもよい。また、圧力計測部１３２ｂにより圧力を計測する計測工程と、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する制御工程とを含む基板処理方法をプロセスコントローラ２０１に実行させるための制御プログラムすなわちレシピを、記憶媒体（記録媒体）である記憶部２０３に記憶してもよい。
【００９５】
なお、計測工程では、流量一定モードと同様に、絞り部１３２ａの上流側及び下流側における供給流路６８ｆ、６８ｇ内の流体の圧力を圧力計測部１３２ｂにより計測する。一方、制御工程では、絞り部１３２ａの上流側における供給流路６８ｆの第１の圧力計測値Ｐ１及び絞り部１３２ａの下流側における供給流路６８ｇの第２の圧力計測値Ｐ２のいずれか一方に基づいて、モータバルブ１３３の開度を流量制御部１３４により制御する。
【００９６】
また、図７及び図８では、本発明におけるノズル部が第１の供給ノズル４５ａ及び第２の供給ノズル４５ｂである例について説明する。しかしながら、第２の供給ノズル４５ｂを省略し、第１の供給ノズル４５ａのみを設けてもよい。このような例を図９及び図１０に示す。図９及び図１０は、第２の供給ノズルを省略し、第１の供給ノズルのみを設けた場合において、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。図９は、第１の供給ノズル４５ａから第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときについて説明する図である。図１０は、第１の供給ノズル４５ａから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときについて説明する図である。なお、図９及び図１０は、第２の供給ノズル４５ｂを省略し、第１の供給ノズル４５ａのみを設けた以外は、それぞれ図７及び図８と同様である。従って、図７及び図８と同様である点については、説明を省略する。また、図９及び図１０においても、図７及び図８と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【００９７】
図９及び図１０に示す例では、供給流路６８ｄは、ニードルバルブ１３６の供給ノズル４５側において供給流路６８ｃと合流し、第１の供給ノズル４５ａに接続される。従って、第１の供給ノズル４５ａから第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、図９に示すように、圧力計側部１３２ｂが計測した上流側及び下流側における圧力の圧力差に基づいて、モータバルブ１３３を制御する。すなわち、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、流量制御部１３４により、モータバルブ１３３の開度を制御する。また、第１の供給ノズル４５ａから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときは、図１０に示すように、圧力計側部１３２ｂが計測した上流側及び下流側のいずれか一方における圧力に基づいて、モータバルブ１３３を制御する。すなわち、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２（又は第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１でもよい）に基づいて、流量制御部１３４により、モータバルブ１３３を制御する。
【００９８】
図１１は、差圧式流量計の絞り部及び圧力計測部の構成を示す模式図である。差圧式流量計は、流路上の圧力が異なる２地点間での圧力差（差圧）を計測し、ベルヌーイの定理に基づく演算を行って、流路を流れる流体の流量を求めるものである。そのため、差圧式流量計１３２は、差圧を発生させるために流路を絞る絞り部１３２ａと、絞り部１３２ａの両側での流路内の流体の圧力を測定する圧力計１３２ｄ、１３２ｅを含む圧力計測部１３２ｂとを有する。差圧式流量計１３２の絞り部１３２ａとして、オリフィス、ベンチュリ管、フローノズル、ピトー管等を用いることができる。また、差圧式流量計１３２の圧力計測部１３２ｂの圧力計１３２ｄ、１３２ｅとして、ブルドン管ゲージ、ダイヤフラム式、ベローズ式等を用いることができる。本実施の形態では、一例として、絞り部１３２ａとしてオリフィスを用い、圧力計１３２ｄ、１３２ｅとして、ダイヤフラムを用いる。
【００９９】
図１１に示すように、オリフィス（絞り部）１３２ａの上流側の供給流路６８ｆに第１の圧力計１３２ｄが設けられ、オリフィス（絞り部）１３２ａの下流側の供給流路６８ｇに第２の圧力計１３２ｅが設けられる。第１の圧力計１３２ｄが計測した供給流路６８ｆ内の流体の圧力（第１の圧力計測値）Ｐ１、第２の圧力計１３２ｅが計測した供給流路６８ｇ内の流体の圧力（第２の圧力計測値）Ｐ２、流量ＦＭとの間には、以下の式（１）に示す関係がある。
【０１００】
ＦＭ＝ＣＡ０｛２（Ｐ１−Ｐ２）／ρｘ｝１／２ （１）
ただし、Ａ０は絞り部１３２ａの断面積、ρｘ（ｘは流体の種類を示している）は、流体の比重、Ｃは流出係数である。本実施の形態では、圧力Ｐ１、Ｐ２は、演算部１３２ｃに入力され、演算部１３２ｃにおいて、式（１）に基づいた演算を行うことによって、流量演算値ＦＭが求められる。
【０１０１】
図１２は、モータバルブの構成の一例を模式的に示す断面図である。図１２に示すように、モータバルブ１３３は、バルブ１６０とバルブ１６０の上方に設けられたモータ１６９とを有する。
【０１０２】
バルブ１６０は、下向きに設けられて供給系切替バルブ８０ｄを介して複数の供給系である処理液配管群７０に接続する供給ポート１６１と、横向きに設けられて供給ノズル４５側に接続する吐出ポート１６２とを有する。また、バルブ１６０は、供給ポート１６１と吐出ポート１６２とを連通する連通路１６３と、連通路１６３の上方側に開放する開口１６４とを有する。また、バルブ１６０は、開口１６４内に摺動自在に嵌挿され、下面に設けられた弁部１６５が、連通路１６３に設けられた弁座１６６に就座可能な弁体１６７とを有する。また、バルブ１６０は、弁体１６７に設けられた雌ねじ孔１６７ａに螺合する雄ねじ軸１６８を有する。
【０１０３】
モータ１６９は、モータ１６９の回転軸が、雄ねじ軸１６８に接続されている。従って、雄ねじ軸１６８は、正逆回転可能に設けられている。
【０１０４】
このように構成されるモータバルブ１３３において、流量制御部１３４からの制御信号ＳＣによってモータ１６９が正逆回転されることによって、連通路１６３の開度が調整され、供給ノズル４５に供給される処理液の流量が調整されるようになっている。
【０１０５】
本実施の形態では、流量制御部１３４は、予め設定された流量設定値ＦＳと、差圧式流量計１３２が計測した流量計測値ＦＭとに基づいて、モータバルブ１３３の開度を制御する。あるいは、流量制御部１３４は、制御部２００が設定した流量設定値ＦＳと、流量計測値ＦＭとを比較し、流量計測値ＦＭが流量設定値ＦＳと等しくなるように、モータバルブ１３３の開度を制御してもよい。
【０１０６】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置が、供給ノズルから大流量で供給する処理液の流量、及び供給ノズルから小流量で供給する処理液の流量を、ともに精度よく制御することができることを、比較例１と比較しながら説明する。
【０１０７】
なお、本実施の形態に係る基板処理装置及び比較例１における基板処理装置における第１のＬＦＣの調整範囲は、２００ｃｃ／ｍｉｎ〜２０００ｃｃ／ｍｉｎで、精度はＦＳ（フルスケール）の±１％である。
【０１０８】
図１３は、比較例１における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの第１の処理液供給機構のうち、第１のＬＦＣを含む供給系から供給ノズルまでの供給流路を示す図である。また、図１３では、図７を用いて説明した本実施の形態に係る基板処理装置と同一の部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１０９】
比較例１における基板処理装置は、第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときも、第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときも、流量制御部２３４が通常のモードである流量一定モードでモータバルブ１３３の開度を制御する。演算部２３２ｃは、図１３に示すように、
第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときも、第１の圧力計１３２ｄが計測した第１の圧力計測値Ｐ１と、第２の圧力計１３２ｅが計測した第２の圧力計測値Ｐ２との差である圧力差Ｐ１−Ｐ２に基づいて、流量演算値ＦＭを演算する。図１３は、比較例１における基板処理装置が、第２の供給ノズル４５ｂから第２の流量Ｆ２で処理液を供給するときの状態を示す。三方弁１３５において、バルブ１３５ａ及びバルブ１３５ｃを閉じ、バルブ１３５ｂを開き、供給系切替バルブ８０ｄにおいて、純水ＤＩＷを供給する純水配管７０ｃに切替えているのは、図８に示す状態と同様である。なお、図１３においても、図７及び図８と同様に、白抜き表示のバルブ記号は、閉状態を示し、黒抜き表示のバルブ記号は、開状態を示すものとする。
【０１１０】
第１の流量Ｆ１（例えば２０００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を流量一定モードで用いるときは、流量の制御を精度良く行うことができる。差圧式流量計１３２は、上記した第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、流量の計測を精度良く行うことができる。また、モータバルブ１３３も、上記した第１の流量Ｆ１で処理液を供給するときは、バルブの開度が大きい領域であるため、流量の制御を精度良く行うことができる。従って、第１のＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができる。具体的には、第１の流量Ｆ１が例えば２０００ｃｃ／ｍｉｎのときは、誤差は、±２０ｃｃ／ｍｉｎすなわち±１％である。
【０１１１】
一方、第２の流量Ｆ２（例えば１００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を流量一定モードで用いるときは、流量の制御を精度良く行うことができない。差圧式流量計１３２は、式（１）を用いて説明したように、流量一定モードでは絞り部１３２ａの両側における圧力差を計測するところ、流量が小さいときは、計測した圧力差（差圧）が非常に小さな値であり、流量の計測を精度良く行うことができないためである。また、モータバルブ１３３も、上記した第２の流量Ｆ２の範囲では、バルブの開度が小さい領域であるため、流量の制御を精度良く行うことができない。従って、第１のＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができない。具体的には、第２の流量Ｆ２が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎのときは、誤差は、±２０ｃｃ／ｍｉｎすなわち±２０％である。
【０１１２】
一方、本実施の形態では、図８を用いて説明したように、第２の流量Ｆ２で処理液を基板に供給するときは、第１のＬＦＣ１３１を圧力一定モードで用い、流量制御部１３４が圧力一定モードでモータバルブ１３３の開度を制御する。
【０１１３】
第２の流量Ｆ２（例えば１００ｃｃ／ｍｉｎ）で処理液を供給する場合において、第１のＬＦＣ１３１を圧力一定モードで用いるときは、絞り部１３２ａの両側における供給流路６８ａの圧力差ではなく、絞り部１３２ａの片側における供給流路６８ａの圧力を計測する。そのため、計測した圧力計測値は十分大きな値であり、誤差が小さくなるため、流量の計測を精度良く行うことができる。また、図８に示すように、供給流路６８ａ（６８ｄ）上にモータバルブ１３３と直列にニードルバルブ１３６を設けることにより、第２の流量Ｆ２の範囲で流量制御する場合でも、モータバルブ１３３の開度が比較的大きい状態で用いることができる。開度が比較的大きい状態でモータバルブ１３３を用いる場合には、第２の流量Ｆ２の範囲で流量制御するときでも、流量の制御を精度良く行うことができる。従って、ＬＦＣ１３１は、流量の制御を精度良く行うことができる。具体的には第２の流量Ｆ２が例えば１００ｃｃ／ｍｉｎのときも、誤差は±１％（±１ｃｃ／ｍｉｎ）とすることができる。
【０１１４】
換言すれば、第２の供給ノズル４５ｂの流量調整は、ニードルバルブ１３６が行うのであって、モータバルブ１３３が行うのではない。モータバルブ１３３は、処理液配管群７０の各配管の供給圧力の圧力変動の影響をキャンセルするためだけに用いられる。
【０１１５】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置が、供給ノズルから小流量で処理液を供給するときの流量変動を防止できることを、比較例２と比較しながら説明する。
【０１１６】
図１４は、比較例２における基板処理装置に搭載された液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す図である。図１４では、図６を用いて先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。
【０１１７】
比較例２における基板処理装置では、第２の供給ノズル４５ｂが三方弁１３５を介して供給系７０に接続されていない。比較例２では、複数の供給系である処理液配管群７０から第２の供給ノズル４５ｂへは、三方弁１３５を介さず、供給流路２６８ａ、２６８ｂにより接続される。供給流路２６８ａ、２６８ｂ上には、それぞれニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂが設けられている。
【０１１８】
供給流路２６８ａ、２６８ｂは、ニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの下流側でバルブ２３５ａ、２３５ｂを介して合流して供給流路２６８ｃとなり、第２の供給ノズル４５ｂに接続されている。従って、第２の供給ノズル４５ｂは、バルブ２３５ａ及びニードルバルブ２３６ａを介してアンモニア過水ＳＣ１のＳＣ１配管７０ａに接続されており、バルブ２３５ｂ及びニードルバルブ２３６ｂを介して純水ＤＩＷの純水配管７０ｃに接続されている。
【０１１９】
図１４を用いて説明した比較例２に係る基板処理装置では、第２の供給ノズル４５ｂへの供給流路２６８ａ（２６８ｃ）、２６８ｂ（２６８ｃ）上に設けられるニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの上流側には、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力が直接印加される。ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む処理液配管群７０の各配管の供給圧力は、工場内の他の装置の使用状況により、変動することがある。供給圧力が変動した場合、第２の供給ノズル４５ｂから供給される処理液の流量が変動するおそれがある。また、ニードルバルブ等の絞り機構においては、予めバルブの開度を調整しておくことはできるものの、基板処理中に流量を計測し、その流量が一定になるように制御することはできない。
【０１２０】
一方、本実施の形態では、図６を用いて説明したように、第２の供給ノズル４５ｂへの供給流路６８ａ（６８ｄ）上にニードルバルブ１３６のみならずモータバルブ１３３及び絞り部１３２ａが設けられている。すなわち、ニードルバルブ１３６は、モータバルブ１３３及び絞り部１３２ａを介してＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃに接続されている。従って、ニードルバルブ１３６の上流側には、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力が直接印加することがない。従って、処理液配管群７０の各配管の供給圧力の変動に影響されることがなく、また、第２の供給ノズル４５ｂから供給される処理液の流量が一定になるように制御することができる。
【０１２１】
また、図１４に示すように、比較例２では、第２の供給ノズル４５ｂにＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む２つの処理液配管群７０から処理液を供給するために、２つのニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂを設けることが必要である。更に、ＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃの供給圧力の圧力変動が生じたときに流量を調整するためのレギュレータをニードルバルブ２３６ａ、２３６ｂの上流側に設けることが必要になることもある。
【０１２２】
一方、本実施の形態では、図６に示すように、第２の供給ノズル４５ｂにＳＣ１配管７０ａ、純水配管７０ｃを含む２つの処理液配管群７０から処理液を供給するためには、１つのニードルバルブ１３６を設ければよい。従って、基板処理装置に含まれるニードルバルブの数を低減させることができる。また、圧力変動が生じたときに流量を調整するためのレギュレータも不要である。従って、ニードルバルブ、レギュレータ等を含め、装置のコストを低減することができる。第２の供給ノズル４５ｂに３つ以上の配管を含む処理液配管群７０から処理液を供給する場合には、更に基板処理装置に含まれるニードルバルブ等の数を低減させることができ、更に装置のコストを低減することができる。
【０１２３】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１２４】
また、本発明の実施の形態では、第１の供給ノズルが基板に処理液を供給する第１の流量よりも少ない第２の流量で第２の供給ノズルが基板に処理液を供給する例について説明した。しかしながら、第２の供給ノズルは、第１の供給ノズルと同じ流量で基板に処理液を供給するものであってもよい。
【０１２５】
また、本発明の実施の形態では、複数の供給系が供給する処理液の種類は互いに異なる例について説明した。しかしながら、各供給系が供給する処理液の全ての種類が互いに異ならなくてもよく、そのいずれか２つが同一である場合も含む。
【符号の説明】
【０１２６】
４２ ウェハ保持部
４５ａ 第１の供給ノズル
４５ｂ 第２の供給ノズル
４７ 排気・排液部（カップ）
６８ａ〜６８ｇ 供給流路
７０ａ ＳＣ１配管
７０ｂ ＤＨＦ配管
７０ｃ 純水配管
１００ 基板処理装置
１３１ 第１のＬＦＣ
１３２ 差圧式流量計
１３２ａ 絞り部
１３２ｂ 圧力計測部
１３３ モータバルブ
１３４ 流量制御部
１３５ 三方弁（切替バルブ）
１３６ ニードルバルブ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カップ内に回転可能に保持した基板を、処理液により処理する基板処理装置において、
保持した前記基板に処理液を供給するノズル部と、
前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部と、
前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を計測する圧力計測部と、
前記供給流路上に設けられた流量制御弁と、
前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する流量制御部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記ノズル部は、前記第１の流量で処理液を供給する第１の供給ノズルと、前記第２の流量で処理液を供給する第２の供給ノズルとであり、
前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルに処理液を供給する前記供給系と、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルとを切替え可能に接続する切替バルブを有し、
前記絞り部は、前記供給系と前記切替バルブとを接続する前記供給流路の途中に設けられており、
前記流量制御部は、前記第１の供給ノズルから供給するときは、前記圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記第２の供給ノズルから供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記圧力差に基づいて前記供給流路の流量を演算する演算部を有し、
前記流量制御部は、前記第１の流量で供給するときは、設定された流量設定値と前記演算部が演算した流量演算値とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記圧力計測部は、前記上流側における前記圧力を計測する第１の圧力計と、前記下流側における前記圧力を計測する第２の圧力計とを含み、
前記圧力差は、前記第１の圧力計が計測した第１の圧力計測値と前記第２の圧力計が計測した第２の圧力計測値との差であり、
前記流量制御部は、前記第２の流量で供給するときは、設定された圧力設定値と前記第１の圧力計測値及び前記第２の圧力計測値のいずれか一方とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記流量設定値を設定する制御部を有し、
前記流量制御部は、
前記第１の流量で供給するときは、前記制御部が設定した前記流量設定値と前記流量演算値とを比較し、前記流量演算値が前記流量設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御し、
前記第２の流量で供給するときは、前記制御部が設定した前記圧力設定値と前記第２の圧力計測値とを比較し、前記第２の圧力計測値が前記圧力設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御する請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記供給系は、互いに切替え可能に設けられた複数の供給系である請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の供給系は、互いに異なる前記複数の種類の処理液を供給する請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記複数の種類の処理液は、アンモニア過水及び純水を含む請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第２の供給ノズルは、前記第２の供給ノズルから供給する処理液の流量を絞る第２の絞り部を介して前記切替バルブに接続される請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第２の供給ノズルは、二流体ノズルである請求項２又は請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記流量制御弁は、モータバルブである請求項１から請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
カップ内に回転可能に保持した基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部とを有する基板処理装置における基板処理方法であって、
前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を圧力計測部により計測する計測工程と、
前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記供給流路上に設けられた流量制御弁を流量制御部により制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する制御工程と
を有する基板処理方法。
【請求項１３】
前記ノズル部は、前記第１の流量で処理液を供給する第１の供給ノズルと、前記第２の流量で処理液を供給する第２の供給ノズルとであり、
前記基板処理装置は、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルに処理液を供給する前記供給系と、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルとを切替え可能に接続する切替バルブを有し、
前記絞り部は、前記供給系と前記切替バルブとを接続する前記供給流路の途中に設けられており、
前記制御工程において、前記第１の供給ノズルから供給するときは、前記圧力差に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御し、前記第２の供給ノズルから供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記制御工程において、前記第１の流量で供給するときは、設定された流量設定値と、前記圧力差に基づいて演算部により演算された前記供給流路の流量演算値とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１２又は請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記圧力計測部は、前記上流側における前記圧力を計測する第１の圧力計と、前記下流側における前記圧力を計測する第２の圧力計とを含み、
前記圧力差は、前記第１の圧力計が計測した第１の圧力計測値と前記第２の圧力計が計測した第２の圧力計測値との差であり、
前記制御工程において、前記第２の流量で供給するときは、設定された圧力設定値と前記第１の圧力計測値及び前記第２の圧力計測値のいずれか一方とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記制御工程において、
前記第１の流量で供給するときは、制御部により設定された前記流量設定値と前記流量演算値とを比較し、前記流量演算値が前記流量設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御し、
前記第２の流量で供給するときは、前記制御部により設定された前記圧力設定値と前記第２の圧力計測値とを比較し、前記第２の圧力計測値が前記圧力設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御する請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記供給系は、互いに切替え可能に設けられた複数の供給系である請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記複数の供給系は、互いに異なる前記複数の種類の処理液を供給する請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記複数の種類の処理液は、アンモニア過水及び純水を含む請求項１８に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記第２の供給ノズルは、前記第２の供給ノズルから供給する処理液の流量を絞る第２の絞り部を介して前記切替バルブに接続される請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
前記第２の供給ノズルは、二流体ノズルである請求項１３又は請求項２０に記載の基板処理方法。
【請求項２２】
前記流量制御弁は、モータバルブである請求項１２から請求項２１のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項２３】
コンピュータに請求項１２から請求項２２のいずれかに記載の基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１】
カップ内に回転可能に保持した基板を、処理液により処理する基板処理装置において、
保持した前記基板に処理液を供給するノズル部と、
前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部と、
前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を計測する圧力計測部と、
前記供給流路上に設けられた流量制御弁と、
前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する流量制御部と
を有する基板処理装置。
【請求項２】
前記ノズル部は、前記第１の流量で処理液を供給する第１の供給ノズルと、前記第２の流量で処理液を供給する第２の供給ノズルとであり、
前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルに処理液を供給する前記供給系と、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルとを切替え可能に接続する切替バルブを有し、
前記絞り部は、前記供給系と前記切替バルブとを接続する前記供給流路の途中に設けられており、
前記流量制御部は、前記第１の供給ノズルから供給するときは、前記圧力差に基づいて、前記流量制御弁を制御し、前記第２の供給ノズルから供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記圧力差に基づいて前記供給流路の流量を演算する演算部を有し、
前記流量制御部は、前記第１の流量で供給するときは、設定された流量設定値と前記演算部が演算した流量演算値とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１又は請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記圧力計測部は、前記上流側における前記圧力を計測する第１の圧力計と、前記下流側における前記圧力を計測する第２の圧力計とを含み、
前記圧力差は、前記第１の圧力計が計測した第１の圧力計測値と前記第２の圧力計が計測した第２の圧力計測値との差であり、
前記流量制御部は、前記第２の流量で供給するときは、設定された圧力設定値と前記第１の圧力計測値及び前記第２の圧力計測値のいずれか一方とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項３に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記流量設定値を設定する制御部を有し、
前記流量制御部は、
前記第１の流量で供給するときは、前記制御部が設定した前記流量設定値と前記流量演算値とを比較し、前記流量演算値が前記流量設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御し、
前記第２の流量で供給するときは、前記制御部が設定した前記圧力設定値と前記第２の圧力計測値とを比較し、前記第２の圧力計測値が前記圧力設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御する請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記供給系は、互いに切替え可能に設けられた複数の供給系である請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の供給系は、互いに異なる前記複数の種類の処理液を供給する請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記複数の種類の処理液は、アンモニア過水及び純水を含む請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記第２の供給ノズルは、前記第２の供給ノズルから供給する処理液の流量を絞る第２の絞り部を介して前記切替バルブに接続される請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記第２の供給ノズルは、二流体ノズルである請求項２又は請求項９に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記流量制御弁は、モータバルブである請求項１から請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
カップ内に回転可能に保持した基板に処理液を供給するノズル部と、前記ノズル部に処理液を供給する供給系と前記ノズル部とを接続する供給流路の途中に設けられ、前記供給流路を絞る絞り部とを有する基板処理装置における基板処理方法であって、
前記絞り部の上流側及び下流側における前記供給流路内の流体の圧力を圧力計測部により計測する計測工程と、
前記ノズル部から第１の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側における前記圧力の圧力差に基づいて、前記供給流路上に設けられた流量制御弁を流量制御部により制御し、前記ノズル部から前記第１の流量よりも小さい第２の流量で処理液を供給するときは、前記圧力計測部により計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する制御工程と
を有する基板処理方法。
【請求項１３】
前記ノズル部は、前記第１の流量で処理液を供給する第１の供給ノズルと、前記第２の流量で処理液を供給する第２の供給ノズルとであり、
前記基板処理装置は、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルに処理液を供給する前記供給系と、前記第１の供給ノズル及び前記第２の供給ノズルとを切替え可能に接続する切替バルブを有し、
前記絞り部は、前記供給系と前記切替バルブとを接続する前記供給流路の途中に設けられており、
前記制御工程において、前記第１の供給ノズルから供給するときは、前記圧力差に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御し、前記第２の供給ノズルから供給するときは、前記圧力計測部が計測した前記上流側及び前記下流側のいずれか一方における前記圧力に基づいて、前記流量制御弁を前記流量制御部により制御する請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記制御工程において、前記第１の流量で供給するときは、設定された流量設定値と、前記圧力差に基づいて演算部により演算された前記供給流路の流量演算値とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１２又は請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記圧力計測部は、前記上流側における前記圧力を計測する第１の圧力計と、前記下流側における前記圧力を計測する第２の圧力計とを含み、
前記圧力差は、前記第１の圧力計が計測した第１の圧力計測値と前記第２の圧力計が計測した第２の圧力計測値との差であり、
前記制御工程において、前記第２の流量で供給するときは、設定された圧力設定値と前記第１の圧力計測値及び前記第２の圧力計測値のいずれか一方とに基づいて、前記流量制御弁を制御する請求項１４に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記制御工程において、
前記第１の流量で供給するときは、制御部により設定された前記流量設定値と前記流量演算値とを比較し、前記流量演算値が前記流量設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御し、
前記第２の流量で供給するときは、前記制御部により設定された前記圧力設定値と前記第２の圧力計測値とを比較し、前記第２の圧力計測値が前記圧力設定値と等しくなるように、前記流量制御弁を制御する請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
前記供給系は、互いに切替え可能に設けられた複数の供給系である請求項１２から請求項１６のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１８】
前記複数の供給系は、互いに異なる前記複数の種類の処理液を供給する請求項１７に記載の基板処理方法。
【請求項１９】
前記複数の種類の処理液は、アンモニア過水及び純水を含む請求項１８に記載の基板処理方法。
【請求項２０】
前記第２の供給ノズルは、前記第２の供給ノズルから供給する処理液の流量を絞る第２の絞り部を介して前記切替バルブに接続される請求項１３に記載の基板処理方法。
【請求項２１】
前記第２の供給ノズルは、二流体ノズルである請求項１３又は請求項２０に記載の基板処理方法。
【請求項２２】
前記流量制御弁は、モータバルブである請求項１２から請求項２１のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項２３】
コンピュータに請求項１２から請求項２２のいずれかに記載の基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１２４３４３（Ｐ２０１１−１２４３４３Ａ）
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７９７９７（Ｐ２００９−２７９７９７）
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月９日（２００９．１２．９）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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