JP5173500B2 - 処理液供給装置およびそれを備えた基板処理装置 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理するための処理液を所定の供給対象に供給するとともに、供給した処理液を再利用のために回収する処理液供給装置、およびそれを備えた基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。

半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハなどの基板を処理液によって処理する基板処理装置が用いられる。基板を１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して回転させるスピンチャックと、このスピンチャックに保持された基板に向けて処理液を吐出する処理液ノズルとを備えている。処理液ノズルには、処理液供給装置から延びる処理液供給管が接続されており、この処理液供給管を介して処理液供給装置の処理液タンクに貯留された処理液が供給される（たとえば特許文献１参照。）。

特許文献１記載の処理液供給装置では、処理液供給管に、処理液ノズルへの処理液の供給および供給停止を切り換える三方弁と、当該処理液供給管内を流通する処理液の温度を調節する温度調節器とが介装されている。三方弁には、処理液供給管に送り込まれた処理液を処理液タンクに帰還させるリターン配管が接続されている。処理液供給管、三方弁およびリターン配管によって処理液タンク内の処理液を循環させる循環経路が形成されている。処理液ノズルに対して処理液が供給されていない間、処理液タンク内の処理液は前記循環経路を循環させられる。これにより、処理液タンク内の処理液が温度調節器によって温度調節され、処理液タンク内の液温が所定の温度に調節される。

また、基板処理装置には、処理液タンクから延びる処理液回収管が接続されている。処理液ノズルから基板に供給された処理液は、この処理液回収管を介して前記処理液タンクに回収される。処理液タンク内に回収された処理液は、再び処理液ノズルに供給され、基板に供給される。これにより、回収された処理液が再利用される。
特開２００６−３５１７０９号公報

処理液タンクから処理液ノズルに向けて送り出された処理液は、通常、送り出されるときの温度と異なる温度になって処理液タンクに回収される。そのため、処理液タンクに処理液が回収されると、処理液タンク内の液温が一時的に変化することになる。しかしながら、処理液タンク内の液温が変化した状態で、処理液ノズルへの処理液の供給が行われると、意図する温度と異なる温度の処理液が基板に供給されることになる。そのため、たとえば基板に対する処理が処理液の温度に依存する場合、意図する処理が基板に行われなくなり処理不良が生じてしまう。

そこで、この発明の目的は、所定の供給対象に安定した温度で処理液を供給することができる処理液供給装置およびそれを備えた基板処理装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を処理するための処理液を所定の供給対象に供給するとともに、供給した処理液を再利用のために回収する処理液供給装置であって、前記供給対象（２）に供給される処理液が貯留される第１タンク（１３）と、前記供給対象から回収された処理液が貯留される第２タンク（１４）と、前記第２タンクに貯留された処理液を前記第１タンクに移送する移送手段（２６）と、前記第１タンクから前記供給対象に供給される処理液の温度を調節するための第１温度調節手段（１７）と、前記第２タンクから前記移送手段によって前記第１タンクに移送される処理液の温度を調節するための第２温度調節手段（２５）と、前記第２タンクに、新しい処理液を補充する第２新液補充手段（３４）と、前記第２温度調節手段によって温度が調節された処理液を、前記第２タンクに戻すための第２リターン配管（２９）と、を含む、処理液供給装置（１２）である。

第１温度調節手段は、第１タンクから前記供給対象へと供給される処理液が流通する処理液供給管（１５）内の処理液の温度を調節するものであってもよいし、第１タンクに貯留されている処理液の温度を調節するものであってもよい。同様に、第２温度調節手段は、第２タンクから第１タンクへと移送される処理液が流通する処理液移送管（２４）内の処理液の温度を調節するものであってもよいし、第２タンクに貯留されている処理液の温度を調節するものであってもよい。また、第１および第２温度調節手段は、それぞれ、加熱して処理液の温度を調節するものであってもよいし、冷却して処理液の温度を調節するものであってもよい。

なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
この発明によれば、基板を処理するための処理液を第１タンク内に貯留させることができ、第１温度調節手段によって所定の第１温度に調節された処理液を、第１タンクから所定の供給対象に供給することができる。また、前記供給対象に供給された処理液を回収することができ、回収された処理液を再利用することができる。すなわち、前記供給対象に供給された処理液は第２タンクに回収され、この第２タンクに貯留される。さらに、第２タンクに回収された処理液は、移送手段によって第１タンクに移送され、再び第１タンクから前記供給対象に供給される。第２タンクから第１タンクに移送される処理液は、第２温度調節手段によって所定の第２温度に調節されている。ここで、「第２温度」とは、回収された処理液よりも第１温度に近い温度である。

第２タンクに回収された処理液は、第２温度調節手段によって温度調節された状態で、移送手段によって第１タンクに移送される。つまり、回収された処理液は、予め温度調節されたうえで第１タンクに送り込まれる。これにより、第１タンク内の処理液に、回収処理液に起因する大きな温度変化が生じることが抑制できるから、前記供給対象に安定した温度で処理液を供給することができる。

すなわち、第１温度調節手段が第１タンクに貯留されている処理液の温度を調節するものである場合、第１タンク内の液温が第１温度に維持されるので、前記供給対象に供給される処理液の温度が安定化される。また、第１温度調節手段が前記処理液供給管内の処理液の温度を調節するものである場合、第１タンクから処理液供給管に供給される処理液の温度が第１温度に近づけられているので、処理液供給管内の処理液の温度を即座に第１温度に調節することができる。これにより、前記供給対象に供給される処理液の温度が安定化される。

第２温度調節手段による処理液の調節温度である第２温度は、第１温度調節手段による処理液の調節温度である第１温度と同じ温度、または、ほぼ同じ温度であることが好ましい。すなわち、第１および第２温度調節手段は、それぞれ、同じ温度またはほぼ同じ温度に処理液の温度を調節するものであることが好ましい。この場合、第２タンクから第１タンクに移送される処理液の温度を第１温度と同じ、または、ほぼ同じ温度にすることができるので、前記供給対象に供給される処理液の温度をより安定化させることができる。

さらに、第２新液補充手段によって第２タンクに新しい処理液を補充することができる。これにより、第２タンク内の液量を所定量以上に維持することができる。また、第２新液補充手段から第２タンクに補充された処理液の温度が、第１温度と異なる温度であっても、当該処理液の温度を第２温度調節手段によって調節することにより、補充された処理液の温度を第１温度に近づけた状態で、当該処理液を第１タンクに移送させることができる。これにより、前記供給対象に安定した温度で処理液を供給することができる。

請求項２記載の発明は、前記第１および第２温度調節手段は、それぞれ、処理液の温度を室温以上の温度に調節するものである、請求項１に記載の処理液供給装置である。
この発明によれば、第１および第２温度調節手段がそれぞれ処理液の温度を室温（２５度程度）以上の温度に調節する。すなわち、第１および第２温度が室温以上に設定されており、室温以上の温度に調節された処理液が前記供給対象に供給される。そのため、前記供給対象に供給された処理液は、温度調節等が別途行われない限り、第１温度以下の温度となって回収される。したがって、第２タンクから第１タンクに移送される処理液の温度を第２温度調節手段によって調節することにより、第１タンク内の液温が低下することを抑制または防止することができる。これにより、前記供給対象に安定した温度で処理液を供給することができる。

請求項３記載の発明は、前記第２タンクから前記移送手段によって前記第１タンクに移送される処理液を濾過する濾過手段（２７）をさらに含む、請求項１または２に記載の処理液供給装置である。
この発明によれば、第２タンクから第１タンクに移送される処理液を濾過手段によって濾過することができる。これにより、前記供給対象から回収された処理液に含まれるパーティクル等の異物を処理液から除去することができる。したがって、異物を含む処理液が第１タンクに移送され、当該処理液が第１タンクから前記供給対象に供給されることを抑制または防止できる。さらに、異物が除去された処理液が第１タンクに移送されるので、第１タンク内が異物によって汚染されることを抑制または防止できる。

前記処理液供給装置は、請求項４に記載の発明のように、前記第１タンクに、新しい処理液を補充する第１新液補充手段と、前記第１温度調節手段によって温度が調節された処理液を、前記第１タンクに戻すための第１リターン配管と、をさらに含んでいてもよい。
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項に記載の処理液供給装置と、前記供給対象としての処理部（２）とを含み、前記処理部内で前記処理液供給装置から供給される処理液を基板に供給して当該基板を処理する、基板処理装置（１）である。
この発明によれば、処理液供給装置から供給対象としての処理部に供給された処理液を、処理部内で基板に供給して、処理液による処理を基板に行うことができる。

前述のように、処理液供給装置から処理部には安定した温度で処理液が供給される。したがって、たとえば基板に対する処理が処理液の温度に依存する場合であっても、基板に対して良好な処理を行うことができる。これにより、基板の処理不良が抑制または防止される。

以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の構成を説明するための概念図である。この基板処理装置１は、基板の一例としての半導体ウエハＷ（以下、単に「ウエハＷ」という。）を１枚ずつ処理する枚葉型の装置である。基板処理装置１は、ウエハＷを処理するための処理ユニット２（処理部）と、この処理ユニット２に処理液を供給するための処理液供給ユニット３とを備えている。図１では、一つの処理ユニット２が図示されているが、処理ユニット２は複数設けられていてもよい。また、それに対応して、処理液供給ユニット３が複数設けられていてもよい。

処理ユニット２は、ウエハＷを水平に保持して回転させるスピンチャック４と、処理液としての薬液をウエハＷに供給する薬液ノズル５と、処理液としてのリンス液をウエハＷに供給するリンス液ノズル６と、ウエハＷから排出される処理液を受け止めるためのカップ７とを備えている。スピンチャック４は、ウエハＷをほぼ水平に保持して鉛直軸線まわりに回転可能なスピンベース８と、このスピンベース８を鉛直軸線まわりに回転させる回転駆動機構９とを含む。薬液ノズル５およびリンス液ノズル６は、それぞれ、ウエハＷ上での処理液の着液位置が固定された固定ノズルであってもよいし、処理液の着液位置がウエハＷの回転中心からウエハＷの周縁に至る範囲で移動されるスキャンノズルであってもよい。また、カップ７は、環状をなしており、スピンチャック４を取り囲んでいる。カップ７は、薬液が集められる薬液捕獲部１０と、リンス液が集められるリンス液捕獲部１１とを有している。薬液およびリンス液は、それぞれ、薬液捕獲部１０およびリンス液捕獲部１１に集められる。

処理液供給ユニット３は、薬液供給装置１２（処理液供給装置）を備えている。薬液供給装置１２は、同種の薬液がそれぞれ貯留された第１タンク１３および第２タンク１４と、薬液ノズル５に薬液を供給する薬液供給管１５（処理液供給管）と、カップ７により受け止められた薬液を回収する薬液回収管１６とを備えている。薬液ノズル５には、第１タンク１３に貯留された薬液が薬液供給管１５を介して供給される。

薬液供給管１５は、その一端が薬液ノズル５に接続されており、その他端が第１タンク１３に接続されている。薬液供給管１５には、薬液流通方向に沿って、第１ヒータ１７（第１温度調節手段）、第１ポンプ１８、第１フィルタ１９および薬液バルブ２０が順に介装されている。第１ヒータ１７は、薬液供給管１５内を流通する薬液の温度を調節することができる。第１ポンプ１８は、第１タンク１３から薬液を汲み出して薬液供給管１５に送り込むことができる。第１ポンプ１８は常時駆動されており、第１タンク１３内の薬液を常時汲み出している。また、第１フィルタ１９は、薬液供給管１５内を流通する薬液から異物を除去することができる。薬液バルブ２０は、薬液ノズル５への薬液の供給および供給停止を切り換えることができる。

また、薬液供給管１５において薬液バルブ２０よりも薬液流通方向の上流側には、薬液供給管１５を流通する薬液を第１タンク１３に帰還させるための第１リターン配管２１が分岐接続されている。第１リターン配管２１には、第１リターンバルブ２２が介装されている。薬液供給管１５および第１リターン配管２１により、第１タンク１３内の薬液を循環させる第１循環経路２３が形成されている。

第１ポンプ１８が駆動された状態で薬液バルブ２０が開かれ第１リターンバルブ２２が閉じられると、第１タンク１３から汲み出された薬液が、第１ヒータ１７、第１フィルタ１９および薬液バルブ２０を通って薬液ノズル５に供給される。これにより、薬液ノズル５から薬液が吐出される。
また、第１ポンプ１８が駆動された状態で薬液バルブ２０が閉じられ第１リターンバルブ２２が開かれると、第１タンク１３から汲み出された薬液が、第１ヒータ１７、第１フィルタ１９、第１リターンバルブ２２および第１リターン配管２１を通って、第１タンク１３に帰還する。これにより、第１タンク１３内の薬液が第１循環経路２３を循環する。

第１タンク１３内の薬液は、第１循環経路２３を循環することにより第１ヒータ１７による温度調節を受け、その温度がウエハＷの処理に適した所定の第１温度に保持される。また、第１タンク１３内の薬液は、第１循環経路２３を循環することにより第１フィルタ１９によって濾過され、薬液中に含まれるパーティクル等の異物が除去される。これにより、異物を含む薬液が薬液ノズル５に供給されることが抑制または防止されている。したがって、異物を含む薬液がウエハＷに供給され、当該異物によってウエハＷが汚染されることが抑制または防止されている。

一方、薬液回収管１６は、その一端がカップ７（薬液捕獲部１０）の底面に接続されており、その他端が第２タンク１４に接続されている。カップ７により受け止められた薬液は、薬液回収管１６を介して第２タンク１４に導かれ、第２タンク１４に貯留される。また、第２タンク１４は、薬液移送管２４（処理液移送管）を介して第１タンク１３に連結されている。第２タンク１４内の薬液は、薬液移送管２４に介装された第２ポンプ２６（移送手段）によって汲み出され、第１タンク１３に移送される。

薬液移送管２４は、その一端が第２タンク１４の下部に接続されており、その他端が第１タンク１３の上部に接続されている。薬液移送管２４には、薬液流通方向に沿って、第２ヒータ２５（第２温度調節手段）、第２ポンプ２６、第２フィルタ２７（濾過手段）および移送バルブ２８が順に介装されている。第２ヒータ２５は、薬液移送管２４内を流通する薬液の温度を調節することができる。第２ポンプ２６は、第２タンク１４から薬液を汲み出して薬液移送管２４に送り込むことができる。第２ポンプ２６は常時駆動されており、第２タンク１４内の薬液を常時汲み出している。また、第２フィルタ２７は、薬液移送管２４内を流通する薬液から異物を除去することができる。移送バルブ２８は、第１タンク１３への薬液の移送および移送停止を切り換えることができる。

また、薬液移送管２４において移送バルブ２８よりも薬液流通方向の上流側には、薬液移送管２４を流通する薬液を第２タンク１４に帰還させるための第２リターン配管２９が分岐接続されている。第２リターン配管２９には、第２リターンバルブ３０が介装されている。薬液移送管２４および第２リターン配管２９により、第２タンク１４内の薬液を循環させる第２循環経路３１が形成されている。

第２ポンプ２６が駆動された状態で移送バルブ２８が開かれ第２リターンバルブ３０が閉じられると、第２タンク１４から汲み出された薬液が、第２ヒータ２５、第２フィルタ２７および移送バルブ２８を通って第１タンク１３に移送される。これにより、第１タンク１３に薬液が補充される。
また、第２ポンプ２６が駆動された状態で移送バルブ２８が閉じられ第２リターンバルブ３０が開かれると、第２タンク１４から汲み出された薬液が、第２ヒータ２５、第２フィルタ２７、第２リターンバルブ３０および第２リターン配管２９を通って、第２タンク１４に帰還する。これにより、第２タンク１４内の薬液が第２循環経路３１を循環する。

第２タンク１４内の薬液は、第２循環経路３１を循環することにより第２ヒータ２５による温度調節を受け、その温度が所定の第２温度に保持される。第２温度は、たとえば、第１温度と同じ、または、ほぼ同じ温度（たとえば第１温度よりもやや低い温度、あるいはやや高い温度）に設定されている。また、第２タンク１４内の薬液は、第２循環経路３１を循環することにより第２フィルタ２７によって濾過され、薬液中に含まれるパーティクル等の異物が除去される。これにより、異物を含む薬液が第１タンク１３に供給されることが抑制または防止されている。また、異物を含む薬液の供給が抑制または防止されるので、薬液中の異物により第１タンク１３内が汚染されることが抑制または防止されている。第２タンク１４には、新しい薬液（未使用の薬液）に比べて多くの異物を含む回収薬液が導入される。そこで、第２タンク１４内の薬液を第２フィルタ２７によって濾過することにより、第１タンク１３内に異物が進入することを確実に抑制または防止することができる。

また、第１タンク１３には、新しい薬液を補充するための第１薬液補充管３２が接続されている。第１薬液補充管３２には第１補充バルブ３３が介装されている。第１補充バルブ３３の開閉により、第１タンク１３への新液の供給および供給停止が制御される。同様に、第２タンク１４には、新しい薬液を補充するための第２薬液補充管３４（新液補充手段）が接続されている。第２薬液補充管３４には第２補充バルブ３５が介装されている。第２補充バルブ３５の開閉により、第２タンク１４への新液の供給および供給停止が制御される。第１および第２薬液補充管３２，３４は、図示しない薬液供給源に接続された集合配管３６に接続されている。

第１タンク１３への新液の補充は、第１および第２タンク１３，１４が空になっているときに行われる。また、第２タンク１４への新液の補充は、第１および第２タンク１３，１４が空になっているときや、第２タンク１４内の薬液の液量が所定量以下になったときに行われる。第１タンク１３には、高さの異なる複数の位置に複数の液面センサ３７（液面センサ３７ａ〜３７ｄ）が取り付けられており、これらの液面センサ３７によって、第１タンク１３内の薬液の液面高さが検出される。また、第２タンク１４には、高さの異なる複数の位置に複数の液面センサ３８（液面センサ３８ａ〜３８ｄ）が取り付けられており、これらの液面センサ３８によって、第２タンク１４内の薬液の液面高さが検出される。

各タンク１３，１４において、最下方に配置された液面センサ３７ａ，３８ａは、それぞれ、タンク１３，１４内の薬液液面の下限高さを検出するものであり、この下限高さを液面が下回ると、基板処理装置１および薬液供給装置１２は動作停止する。また、最上方に配置された液面センサ３７ｄ，３８ｄは、タンク１３，１４内の薬液液面の上限高さを検出するものであり、この上限高さを液面が上回ると、基板処理装置１および薬液供給装置１２は動作停止する。下から２番目に配置された液面センサ３７ｂ，３８ｂは、薬液補充液面高さを検出するものであり、下から３番目に配置された液面センサ３７ｃ，３８ｃは薬液補充停止液面高さを検出するものである。

第１タンク１３から薬液ノズル５に薬液が供給され、第１タンク１３内の液面が薬液補充液面高さまで降下すると、第２リターンバルブ３０が閉じられ、移送バルブ２８が開かれ、第２ポンプ２６によって第２タンク１４内の薬液が第１タンク１３に移送される。これにより、第１タンク１３に薬液が補充される。第２タンク１４から第１タンク１３への薬液の移送は、第１タンク１３内の液面高さが、薬液補充停止液面高さに達するまで行われる。こうして、第１タンク１３内の液面高さが、液面センサ３７ｂ，３７ｃの検出高さの間に保持される。

また、第２タンク１４内の液面が薬液補充液面高さまで降下すると、第２薬液補充管３４に介装された第２補充バルブ３５が開かれ、第２タンク１４に新しい薬液が補充される。第２タンク１４への新液の補充は、たとえば、第２タンク１４から第１タンク１３に薬液が移送されていないときに行われる。すなわち、第２タンク１４から第１タンク１３への薬液の移送中に第２タンク１４内の液面が薬液補充液面高さまで降下した場合には、第１タンク１３内の薬液液面が薬液補充停止液面高さに達するまで、第２タンク１４への新液の補充が待機される。そして、第１タンク１３への薬液の移送が終了した後に、第２補充バルブ３５が開かれ、第２タンク１４に新しい薬液が補充される。第２タンク１４への薬液の補充は、第２タンク１４内の液面高さが、薬液補充停止液面高さに達するまで行われる。

第１タンク１３および第２タンク１４には、それぞれ、タンク１３，１４内の薬液を排液させるための第１排液配管３９および第２排液配管４０が接続されている。第１排液配管３９は、その一端が第１タンク１３の下部に接続されており、その他端が図示しない排液タンクに接続されている。第１排液配管３９には第１排液バルブ４１が介装されており、この第１排液バルブ４１が開かれることにより、第１タンク１３内の薬液が第１排液配管３９へ流下して、排液される。第１排液バルブ４１は、たとえば、常時閉じられており、第１タンク１３のメンテナンス時や、第１タンク１３内の薬液を新しい薬液に入れ替えるときに開かれる。

また、第２排液配管４０は、その一端が第２タンク１４の下部に接続されており、その他端が第１排液配管３９において第１排液バルブ４１よりも薬液流通方向の下流側に接続されている。第２排液配管４０には第２排液バルブ４２が介装されている。この第２排液バルブ４２が開かれることにより、第２タンク１４内の薬液が第２排液配管４０へ流下して、排液される。第２排液バルブ４２は、たとえば、常時閉じられており、第２タンク１４のメンテナンス時や、第２タンク１４内の薬液を新しい薬液に入れ替えるときに開かれる。

図２は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む制御部４３を備えている。この制御部４３には、回転駆動機構９、第１および第２ヒータ１７，２５、第１および第２ポンプ１８，２６、薬液バルブ２０、第１および第２リターンバルブ２２，３０、移送バルブ２８、第１および第２補充バルブ３３，３５、第１および第２排液バルブ４１，４２が制御対象として接続されている。また、制御部４３には、各液面センサ３７ａ〜３７ｄ，３８ａ〜３８ｄから信号が入力されるようになっている。

次に、図１および図２を参照して、基板処理装置１によるウエハＷの処理の一例について説明する。
未処理のウエハＷは、基板搬送ロボット（図示せず）によって、処理ユニット２内へと搬送され、スピンチャック４に受け渡される。そして、基板搬送ロボットのハンドが処理ユニット２内から退出した後、回転駆動機構９によってスピンベース８が回転される。これにより、スピンベース８に保持されたウエハＷが、鉛直軸線まわりに回転される。

ウエハＷが鉛直軸線まわりに回転されると、制御部４３により、第１リターンバルブ２２が閉じられた状態で薬液バルブ２０が開かれ、薬液供給装置１２の第１タンク１３から薬液ノズル５に薬液が供給される。これにより、薬液ノズル５から薬液が吐出され、ウエハＷの上面（表面）における回転中心を含む範囲に薬液が着液する。ウエハＷに着液した薬液は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向かって広がっていく。これにより、ウエハＷの上面全域に薬液が供給され、ウエハＷの上面に薬液による薬液処理が行われる。

薬液ノズル５に供給される薬液としては、たとえば、高温（室温以上の温度）にすることで処理能力が向上する薬液が用いられている。具体的には、ウエハＷからポリマーを除去するポリマー除去処理では、薬液として、たとえば、ＴＭＡＨ（テトラ・メチル・アンモニウム・ハイドロオキサイド：水酸化テトラメチルアンモニウム）が用いられている。ＴＭＡＨは、第１ヒータ１７によって第１温度（たとえば８０±１℃）に温度が調節されている。したがって、ウエハＷには、約８０℃に温度調節されたＴＭＡＨが供給されることになる。

ポリマー除去処理に用いられる薬液としては、ＴＭＡＨに限らず、ＴＭＡＨを含む液体、有機アルカリ液を含む液体、有機酸を含む液体、無機酸を含む液体、ふっ化アンモン系物質を含む液体のうちの少なくともいずれか１つが使用できる。そのうち、有機アルカリ液を含む液体としては、ＤＭＦ（ジメチルホルムアミド）、ＤＭＳＯ（ジメチルスルホキシド）、ヒドロキシルアミン、コリンのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、有機酸を含む液体としては、クエン酸、蓚酸、イミノジ酸、および琥珀酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。また、無機酸を含む液体としては、ふっ酸および燐酸のうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。その他、ポリマー除去成分液としては、１−メチル−２ピロリドン、テトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシド、イソプロパノールアミン、モノエタノールアミン、２−（２アミノエトキシ）エタノール、カテコール、Ｎ−メチルピロリドン、アロマティックジオール、パークレン（テトラクロロエチレン）、フェノールを含む液体などのうちの少なくともいずれか１つを含む液体があり、より具体的には、１−メチル−２ピロリドンとテトラヒドロチオフェン１．１−ジオキシドとイソプロパノールアミンとの混合液、ジメチルスルホキシドとモノエタノールアミンとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとヒドロキシアミンとカテコールとの混合液、２−（２アミノエトキシ）エタノールとＮ−メチルピロリドンとの混合液、モノエタノールアミンと水とアロマティックジオールとの混合液、パークレンとフェノールとの混合液などのうちの少なくともいずれか１つが挙げられる。その他、トリエタノールアミン、ペンタメチルジエチレントリアミンなどのアミン類、プロピレングリコール、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルなどのうちの少なくともいずれか１つを含む液体が挙げられる。

また、高温にすることで処理能力が向上する薬液としては、前述の薬液以外に、ＳＣ―１（アンモニアと過酸化水素水との混合液）や、ＳＣ−２（塩酸と過酸化水素水との混合液）などを用いることができる。ＳＣ―１は、たとえば、パーティクルや各種金属不純物などの不要物を除去する洗浄処理に用いられる薬液であり、ＳＣ−２は、たとえば、パーティクルや各種金属不純物などの不要物を除去する洗浄またはエッチング処理に用いられる薬液である。これらの薬液は、たとえば４０〜６０℃に温度調節される。

薬液ノズル５からウエハＷに供給された薬液（本処理例では、８０±１℃に温度が調節されたＴＭＡＨ）は、ウエハＷの周縁から排出され、カップ７により受け止められる。そして、薬液回収管１６を介して第２タンク１４に導かれ、回収される。このとき、回収された薬液の温度は、たとえば２５〜３０℃になっている。すなわち、薬液ノズル５から吐出された薬液は、第２タンク１４に至る過程でウエハＷや周囲の室温雰囲気等に吸熱され、室温程度の温度となって第２タンク１４に回収される。

薬液処理が所定時間にわたって行われると、制御部４３により薬液バルブ２０が閉じられて、薬液供給装置１２から薬液ノズル５への薬液の供給が停止される。これにより、薬液ノズル５からの薬液の吐出が停止される。そして、リンス液の一例である純水（脱イオン水）がリンス液ノズル６から吐出され、ウエハＷの上面における回転中心を含む範囲に純水が着液する。ウエハＷに着液した純水は、ウエハＷの回転による遠心力を受けてウエハＷの周縁に向かって広がっていく。これにより、ウエハＷ上の薬液が洗い流され、ウエハＷの上面に純水によるリンス処理が行われる。

こうして一定時間のリンス処理を行った後には、純水の供給を停止するとともに、回転駆動機構９によりスピンチャック４を高速回転させてウエハＷを乾燥させる乾燥処理が行われる。この乾燥処理の後、基板搬送ロボットにより、処理済のウエハＷが処理ユニット２から払い出される。
図３は、薬液供給装置１２の第１タンク１３に薬液を補充する薬液補充処理について説明するためのフローチャートである。

基板処理装置１のカップ７から薬液回収管１６を介して第２タンク１４に薬液が回収されると（ステップＳ１）、当該薬液は第２タンク１４に貯留される。回収された薬液の温度は、たとえば、第１タンク１３から送り出されるときの温度（第１温度）よりも低下している。
次に、第２タンク１４に回収された薬液は、常時駆動されている第２ポンプ２６によって第２タンク１４から汲み出される。このとき、第１タンク１３内の液面が薬液補充液面高さまで降下していなければ、制御部４３は、移送バルブ２８を閉じ、第２リターンバルブ３０を開いている。そのため、第２タンク１４から汲み出された薬液は、第２循環経路３１を循環しつつ、第２ヒータ２５による温度調節を受ける。したがって、第２タンク１４に回収された薬液は、第１タンク１３内の液面が薬液補充液面高さに降下するまでの間、第２ヒータ２５による温度調節を受け、第２温度に調節される（ステップＳ２）。

第２循環経路３１において第２タンク１４内の薬液を循環させている間、制御部４３は、第１タンク１３において下から２番目に配置された液面センサ３７ｂからの入力信号に基づいて、第１タンク１３に薬液を補充させるべきか否かを判断している（ステップＳ３）。すなわち、液面センサ３７ｂから制御部４３に信号が入力されている間は第１タンク１３内の液面が薬液補充液面高さまで降下していないので、第１タンク１３に薬液を補充させずに、第２タンク１４内の薬液を循環させ続ける（ステップＳ３においてＮｏと判断されたとき）。

一方、第１タンク１３内の液面が薬液補充液面高さまで降下して、液面センサ３７ｂからの入力信号が停止すると、制御部４３は、第２リターンバルブ３０を閉じ、移送バルブ２８を開く（ステップＳ３においてＹｅｓと判断されたとき）。これにより、第２タンク１４内の薬液が第２ポンプ２６によって第１タンク１３に移送され、第１タンク１３への薬液の補充が開始される（ステップＳ４）。

第２タンク１４内の薬液が第１タンク１３に移送されることで、第２タンク１４に回収された薬液が１タンク１３に供給される。したがって、基板処理装置１から回収された薬液は、再び第１タンク１３から薬液ノズル５に供給されることになる。これにより、基板処理装置１に供給された薬液が再利用される。
また、第２タンク１４から第１タンク１３に移送される薬液は、第２ヒータ２５による温度調節を受けている。したがって、第１タンク１３に移送される薬液は、その温度が、第１温度と同じ、または、ほぼ同じ温度である第２温度に調節されている。そのため、第２タンク１４内の薬液が第１タンク１３に補充されることにより、第１タンク１３内の薬液の温度が低下することが抑制または防止されている。したがって、第１タンク１３に薬液が補充された直後に、第１タンク１３から薬液ノズル５への薬液の供給が行われても、ウエハＷの処理に適した温度である第１温度に調節された薬液が、薬液ノズル５に供給される。これにより、前述のＴＭＡＨによるポリマー除去処理のように基板に対する処理が薬液の温度に依存する場合であっても、基板に対して良好な処理が行われる。その結果、基板の処理不良が生じることが抑制または防止される。

また、第２タンク１４から第１タンク１３に移送される薬液は、第２フィルタ２７による濾過処理を受けている。したがって、第１タンク１３に移送される薬液は、薬液中に含まれるパーティクル等の異物が除去されている。これにより、薬液中に含まれる異物によって第１タンク１３内が汚染されることや、異物を含む薬液が第１タンク１３から薬液ノズル５に供給されることが抑制または防止されている。

第１タンク１３への薬液の補充が開始されると、次に、制御部４３は、第１タンク１３への薬液の補充を停止すべきか否かを判断する（ステップＳ５）。すなわち、第１タンク１３において下から３番目に配置された液面センサ３７ｃから制御部４３に信号が入力されなければ、第１タンク１３内の液面高さが、薬液補充停止液面高さに達していないので、第１タンク１３への薬液の補充が継続される（ステップＳ５においてＮｏと判断されたとき）。

一方、薬液補充停止液面高さに達して、液面センサ３７ｃから制御部４３に信号が入力されると、制御部４３は、移送バルブ２８を閉じ、第２リターンバルブ３０を開く（ステップＳ５においてＹｅｓと判断されたとき）。これにより、第２タンク１４から第１タンク１３への薬液の移送が停止され、第１タンク１３への薬液の補充が停止される（ステップＳ６）。そして、第２タンク１４内の薬液が再び第２循環経路３１を循環させられる。

第１タンク１３への薬液の移送が停止された後、第２タンク１４内の液面が薬液補充液面高さまで降下している場合には、第２薬液補充管３４に介装された第２補充バルブ３５が開かれ、第２タンク１４に新しい薬液が補充される。そして、第２タンク１４に補充された新しい薬液は、第１タンク１３内の液面が再び薬液補充液面高さに降下するまで、第２循環経路３１を循環させられ、第２ヒータ２５による温度調節を受ける。したがって、新しい薬液の温度が第１温度と異なる場合であっても、当該薬液は、第２ヒータ２５による温度調節を受けた後に第１タンク１３に移送されるので、第１タンク１３内の薬液の温度が変化することが抑制または防止されている。

以上のように本実施形態では、基板処理装置１から回収された薬液が、第２タンク１４に貯留され、第２ヒータ２５による温度調節を受けた後、第１タンク１３に移送される。そのため、回収された薬液の温度が、第１ヒータ１７による薬液の調節温度である第１温度と異なる場合であっても、第２ヒータ２５によって第１温度と同じ、または、ほぼ同じ温度である第２温度に温度調節された状態で第１タンク１３に移送される。これにより、薬液の回収によって第１タンク１３内の薬液の温度が変化することが抑制または防止されている。そのため、薬液ノズル５に供給される薬液の温度が安定化されており、安定した温度で薬液がウエハＷに供給される。したがって、基板に対する処理が薬液の温度に依存する場合であっても、基板に対して良好な処理が行われる。

また、薬液供給装置１２の連続作動時において、第１タンク１３には第２タンク１４を介して新しい薬液が補充される。したがって、新しい薬液の温度が第１温度と異なる場合であっても、当該薬液は、第２ヒータ２５によって第１温度と同じ、または、ほぼ同じ温度に調節された状態で第１タンク１３に移送される。これにより、新液の補充により第１タンク１３内の薬液の温度が変化することが抑制または防止されている。

この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。たとえば、前述の実施形態では、第１および第２ヒータ１７，２５が配管（薬液供給管１５、薬液移送管２４）内の薬液を加熱することにより、それぞれ、第１および第２タンク１３，１４内の薬液の温度を調節する場合について説明したが、これに限られない。すなわち、第１および第２ヒータ１７，２５は、それぞれ第１および第２タンク１３，１４に取り付けられていて、第１および第２タンク１３，１４に貯留された薬液の温度を調節するものであってもよい。

また、前述の実施形態では、第２温度調節手段として第２ヒータ２５を用いた場合について説明したが、たとえば、第２タンク１４に回収される薬液の温度が第１温度よりも高い場合には、ペルチェ素子や冷却パイプ機構等の冷却装置を第２温度調節手段として用いてもよい。さらに、前述の実施形態では、第１温度調節手段として第１ヒータ１７を用いた場合について説明したが、たとえば第１温度が室温よりも低い場合には、ペルチェ素子や冷却パイプ機構等の冷却装置を第１温度調節手段として用いてもよい。

また、前述の実施形態では、処理対象となる基板としてウエハＷを取り上げたが、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などの他の種類の基板が処理対象とされてもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための概念図である。 基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。 薬液供給装置の第１タンクに薬液を補充する薬液補充処理について説明するためのフローチャートである。

符号の説明

１ 基板処理装置
２ 処理ユニット（処理部、供給対象）
１２ 薬液供給装置（処理液供給装置）
１３ 第１タンク
１４ 第２タンク
１５ 薬液供給管（処理液供給管）
１７ 第１ヒータ（第１温度調節手段）
２４ 薬液移送管（処理液移送管）
２５ 第２ヒータ（第２温度調節手段）
２６ 第２ポンプ（移送手段）
２７ 第２フィルタ（濾過手段）
３４ 第２薬液補充管（新液補充手段）
Ｗ ウエハ

Claims (5)

1. 基板を処理するための処理液を所定の供給対象に供給するとともに、供給した処理液を再利用のために回収する処理液供給装置であって、
   前記供給対象に供給される処理液が貯留される第１タンクと、
   前記供給対象から回収された処理液が貯留される第２タンクと、
   前記第２タンクに貯留された処理液を前記第１タンクに移送する移送手段と、
   前記第１タンクから前記供給対象に供給される処理液の温度を調節するための第１温度調節手段と、
   前記第２タンクから前記移送手段によって前記第１タンクに移送される処理液の温度を調節するための第２温度調節手段と、
   前記第２タンクに、新しい処理液を補充する第２新液補充手段と、
   前記第２温度調節手段によって温度が調節された処理液を、前記第２タンクに戻すための第２リターン配管と、を含む、処理液供給装置。
2. 前記第１および第２温度調節手段は、それぞれ、処理液の温度を室温以上の温度に調節するものである、請求項１に記載の処理液供給装置。
3. 前記第２タンクから前記移送手段によって前記第１タンクに移送される処理液を濾過する濾過手段をさらに含む、請求項１または２に記載の処理液供給装置。
4. 前記第１タンクに、新しい処理液を補充する第１新液補充手段と、
   前記第１温度調節手段によって温度が調節された処理液を、前記第１タンクに戻すための第１リターン配管と、をさらに含む、請求項１〜３の何れか１項に記載の処理液供給装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載の処理液供給装置と、
   前記供給対象としての処理部とを含み、
   前記処理部内で前記処理液供給装置から供給される処理液を基板に供給して当該基板を処理する、基板処理装置。

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