JP5829446B2 - 基板処理装置及びその液交換方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体ウエハ、液晶ディスプレイ用基板、プラズマディスプレイ用基板、有機ＥＬ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスプレイ用基板、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、太陽電池用基板（以下、単に基板と称する）を処理液に浸漬させることにより、基板に対して処理を行う基板処理装置及びその液交換方法に関する。

従来、この種の装置として、処理液を貯留する内槽と、内槽に処理液を供給する噴出管と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽と、噴出管と外槽とを連通接続した循環配管と、循環配管内の処理液を循環させるポンプと、内槽の内部に貯留する処理液を排出するための底部排出口と、循環配管のうちポンプの上流側と底部排出口とを連通接続した内槽ドレイン配管と、循環配管のうちポンプの下流側で分岐し、処理液を排液するための排液管と、備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。

このように構成された基板処理装置では、例えば、燐酸（Ｈ_３ＰＯ_４）を含む燐酸溶液を処理液として用いている場合がある。燐酸溶液を処理液として用いるには、内槽に燐酸溶液を供給し、内槽から溢れた燐酸溶液を外槽から循環配管に流通させ、噴出管から再び燐酸溶液を内槽へ戻す。このとき、循環配管中において燐酸溶液を約１６０℃の高温の処理温度に温調している。

ところで、燐酸溶液には、溶液が古くなったことを判断する基準として使用限度（ライフとも呼ばれる）が設定されているのが一般的である。例えば、予め規定された使用回数（ライフカウントとも呼ばれる）に達した場合や、予め規定された使用時間（ライフタイムとも呼ばれる）に達すると、燐酸溶液を排出して新たな燐酸溶液に交換している。その際には、まず外槽から循環配管、排液管の経路で排液し、次に、内槽から底部排出口、内槽ドレイン配管、循環配管、排液管の経路で排液している。排液後、新たな燐酸溶液を供給し、新たな燐酸溶液を上述したように供給するとともに温調を行う。そして、温調が完了した後に、使用限度に達するまでの間、その燐酸溶液で次の基板を処理するようになっている。

特開２０１０−８６９８２号公報（図１）

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、シリコンを含む基板を処理した燐酸溶液には、飽和濃度に近いシロキ酸（ＳｉＯ_２成分）が含まれており、古くなった燐酸溶液の温度が低下するとシロキ酸の結晶が析出して固化する傾向がある。従来の装置では、古くなった燐酸溶液を排出する際にだけ、内槽ドレイン配管に燐酸溶液が流通されるので、特に内槽ドレイン配管の内部で固化が生じる恐れがある。特に、排出時には燐酸溶液の温度は処理温度に近いが、新たな燐酸溶液の温調を行っている間に、内槽ドレイン配管内の温度が低下して、シロキ酸の固化が顕著に生じやすい。

このような固化が生じた状態で、次の液交換時に燐酸溶液が排出されると、シロキ酸の固まりが廃液設備に流れ込むので、廃液設備に支障を生じる恐れがある。また、液交換時に循環配管内にもシロキ酸の固まりが残留する恐れもあり、そのような場合には、新たな燐酸溶液にシロキ酸が混入して、循環配管中における流路抵抗が高い箇所（例えば、フィルタ）にシロキ酸が溜まりやすくなる等の装置への悪影響が生じたり、燐酸溶液に浸漬されている基板に付着したりして、プロセス不良が生じたりする問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、液交換後の温調時に内槽ドレイン配管への通液を行うことにより、廃液設備への悪影響が生じることを防止するとともに、装置への悪影響が生じること及びプロセス不良を防止することができる基板処理装置及びその液交換方法を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液により処理する基板処理装置において、処理液を貯留し、基板を収容して基板に対して所定の処理を行う内槽及び前記内槽から溢れる処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、前記内槽と前記外槽とを連通接続する循環配管と、前記循環配管に配設され、処理液を前記外槽側から前記内槽側に送るためのポンプと、前記循環配管のうち、前記ポンプの上流側と、前記内槽とを連通接続する内槽ドレイン配管と、前記循環配管のうち、前記ポンプの下流側に設けられ、処理液を排出するための排液管と、前記循環配管、前記内槽ドレイン配管、前記排液管を通して前記処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、新たな処理液を供給し、その処理液を前記ポンプで前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行う際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させるとともに、前記通常循環経路と、前記一時経路とを交互に切り換える制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、循環配管、内槽ドレイン配管、排液管を通して処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、処理槽に新たな処理液を供給する。次に、その処理液をポンプで外槽、循環配管、内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行うが、その際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い処理液が内槽ドレイン配管に残留していたとしても、新たな処理液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管に残留していた古い処理液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い処理液が固化する前に新たな処理液で内槽ドレイン配管内を洗浄することになるので、古い処理液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。また、通常循環経路と一時経路とを交互に切り換えることにより、外槽内の処理液の温度が低下することを抑制することができる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、請求項２に記載の発明は、基板を処理液により処理する基板処理装置において、処理液を貯留し、基板を収容して基板に対して所定の処理を行う内槽及び前記内槽から溢れる処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、前記内槽と前記外槽とを連通接続する循環配管と、前記循環配管に配設され、処理液を前記外槽側から前記内槽側に送るためのポンプと、前記循環配管のうち、前記ポンプの上流側と、前記内槽とを連通接続する内槽ドレイン配管と、前記循環配管のうち、前記ポンプの下流側に設けられ、処理液を排出するための排液管と、前記循環配管、前記内槽ドレイン配管、前記排液管を通して前記処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、新たな処理液を供給し、その処理液を前記ポンプで前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行う際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させるにあたり、処理液の温度が所定温度に昇温されてから、前記一時経路へ処理液を流通させる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項２に記載の発明によれば、制御手段は、循環配管、内槽ドレイン配管、排液管を通して処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、処理槽に新たな処理液を供給する。次に、その処理液をポンプで外槽、循環配管、内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行うが、その際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い処理液が内槽ドレイン配管に残留していたとしても、新たな処理液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管に残留していた古い処理液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い処理液が固化する前に新たな処理液で内槽ドレイン配管内を洗浄することになるので、古い処理液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。また、処理液の温度が所定温度に昇温されてから一時経路に処理液を流通させるので、粘度が高い処理液を使用している場合であっても、内槽ドレイン配管内における置換を円滑に行うことができる。

また、本発明において、前記制御手段は、前記一時経路への処理液の流通時間を、前記通常循環経路への処理液の流通時間よりも短くすることが好ましい（請求項３）。一時経路への流通時間を通常循環経路よりも短くするので、外槽内に貯留する処理液の温度が低下することを抑制できる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、本発明において、前記制御手段は、処理液の温度が処理液の沸点に達するまでに、前記一時経路へ処理液を流通させることが好ましい（請求項４）。処理液が沸点に達してから一時経路へ処理液を流通させると、その際に突沸が生じて内槽ドレイン配管が激しく振動する恐れがある。しかし、処理液の温度が沸点に達するまでに一時経理への処理液流通を行わせることにより、そのような不都合を防止することができる。

また、本発明において、前記内槽ドレイン配管の流路断面積を調整する流量調整手段をさらに備え、前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出する際に、前記内槽における処理液の残りが少なくなった場合に、前記流量調整手段を操作して前記内槽ドレイン配管の流量を小さくすることが好ましい（請求項５）。流量調整手段による流量を小さくすることにより、内槽内の処理液が少なくなった状態であっても処理液を効率的に排出させることができる。したがって、古くなった処理液が残留する量を極めて少なくすることができ、一時経路へ新たな処理液を流通させた際に置換度合いを高めることができる。

また、本発明において、前記内槽ドレイン配管の外周面に配設され、前記内槽ドレイン配管に振動を付与する振動付与手段をさらに備え、前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出した後、前記振動付与手段を作動させることが好ましい（請求項６）。内槽ドレイン配管に振動付与手段によって振動を付与するので、内槽ドレイン配管に古い処理液が残留するのを抑制することができる。したがって、一時経路へ新たな処理液を流通させた際に、古い処理液が混入することを抑制できる。

また、本発明において、前記内槽ドレイン配管の上流側から純水を供給する純水供給手段と、前記内槽ドレイン配管の上流側から気体を供給する気体供給手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出した後、前記純水供給手段から前記内槽ドレイン配管に純水を流通させ、前記気体供給手段から気体を供給することが好ましい（請求項７）。純水供給手段で純水を内槽ドレイン配管に供給することにより、古い処理液を流し去ることができる。気体供給手段で気体を内槽ドレイン配管に供給することにより、配送ドレイン配管内の純水を排出させることができる。したがって、新たな処理液が一時経路に供給された際に、古い処理液が混入することを抑制できる。

また、請求項８に記載の発明は、処理液を貯留し、基板を浸漬させて基板に対する処理を行う内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽のうち、前記内槽と前記外槽とを連通接続した循環配管とを備え、基板を処理液により処理する基板処理装置の液交換方法において、前記循環配管から前記外槽の処理液を排出する外槽ドレイン過程と、前記循環配管の上流側と前記内槽とを連通接続した内槽ドレイン配管から前記内槽の処理液を排出する内槽ドレイン過程と、前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給過程と、前記新たな処理液を、前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ温調を行う通常循環経路温調過程と、前記温調過程により処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させつつ温調する一時経路流通温調過程と、を備え、前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程と交互に実施されることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項８に記載の発明によれば、循環配管から外槽の処理液を排出し、内槽ドレイン配管から内槽の処理液を排出した後、処理槽に新たな処理液を供給し、通常循環経路で処理液を循環させつつ温調を行う。その際には、処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い処理液が内槽ドレイン配管に残留していたとしても、新たな処理液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管に残留していた古い処理液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い処理液が固化する前に新たな処理液で内槽ドレイン配管内を洗浄することになるので、古い処理液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。また、通常循環経路と一時経路とを交互に切り換えることにより、外槽内の処理液の温度が低下することを抑制することができる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、請求項９に記載の発明は、処理液を貯留し、基板を浸漬させて基板に対する処理を行う内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽のうち、前記内槽と前記外槽とを連通接続した循環配管とを備え、基板を処理液により処理する基板処理装置の液交換方法において、前記循環配管から前記外槽の処理液を排出する外槽ドレイン過程と、前記循環配管の上流側と前記内槽とを連通接続した内槽ドレイン配管から前記内槽の処理液を排出する内槽ドレイン過程と、前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給過程と、前記新たな処理液を、前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ温調を行う通常循環経路温調過程と、前記温調過程により処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させつつ温調する一時経路流通温調過程と、を備え、前記一時経路流通温調過程は、新たな処理液の温度が前記通常循環経路温調過程にて所定温度に昇温されてから実施されることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、循環配管から外槽の処理液を排出し、内槽ドレイン配管から内槽の処理液を排出した後、処理槽に新たな処理液を供給し、通常循環経路で処理液を循環させつつ温調を行う。その際には、処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い処理液が内槽ドレイン配管に残留していたとしても、新たな処理液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管に残留していた古い処理液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い処理液が固化する前に新たな処理液で内槽ドレイン配管内を洗浄することになるので、古い処理液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。また、処理液の温度が所定温度に昇温されてから一時経路に処理液を流通させるので、粘度が高い処理液を使用している場合であっても、内槽ドレイン配管内における置換を円滑に行うことができる。

また、本発明において、前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程よりも短い時間だけ実施されることが好ましい（請求項１０）。一時経路への流通時間を通常循環経路よりも短くするので、外槽内に貯留する処理液の温度が低下することを抑制できる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、本発明において、前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程において処理液の温度が処理液の沸点に達するまでに実施されることが好ましい（請求項１１）。処理液が沸点に達してから一時経路へ処理液を流通させると、その際に突沸が生じて内槽ドレイン配管が激しく振動する恐れがある。しかし、処理液の温度が沸点に達するまでに一時経路への処理液流通を行わせることにより、そのような不都合を防止することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、循環配管、内槽ドレイン配管、排液管を通して処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、処理槽に新たな処理液を供給する。次に、その処理液をポンプで外槽、循環配管、内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行うが、その際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い処理液が内槽ドレイン配管に残留していたとしても、新たな処理液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管に残留していた古い処理液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い処理液が固化する前に新たな処理液で内槽ドレイン配管内を洗浄することになるので、古い処理液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。また、通常循環経路と一時経路とを交互に切り換えることにより、外槽内の処理液の温度が低下することを抑制することができる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。 装置の液交換時における動作を示すフローチャートである。 装置の液交換時における動作を示すフローチャートである。 液交換時のタイムチャートである。 （ａ）は、液交換時のタイムチャートであり、（ｂ）は、液交換時の処理液の温度変化を示すグラフである。 第１の変形例を示す概略構成図である。 第２の変形例を示す概略構成図である。 第３の変形例を示す概略構成図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。

この基板処理装置は、複数枚の基板Ｗを処理液に浸漬させて基板Ｗに対して所定の処理を行うものである。ここでは、処理液として燐酸溶液（Ｈ_３ＰＯ_４）を例にとって説明する。

処理槽１は、内槽３と外槽５とを備えている。内槽３は、処理液を貯留し、基板Ｗを処理液に対して接触させて所定の処理を行う。外槽５は、内槽３の周囲に配設されており、内槽３から溢れた処理液を回収する。また、内槽３は、貯留している処理液を加熱する槽ヒータＨＥ２を外周面に備えている。

外槽５には、循環配管７の一端側が連通接続されている。具体的には、循環配管７の一端側が外槽５の上部から配置され、底部近くに開口するように配置されている。循環配管７の他端側は、内槽３の底部に連通接続されている。

循環配管７は、外槽５側にあたる上流側から順に、開閉弁ＣＨ１と、ポンプＡＰと、開閉弁ＣＨ３と、インラインヒータＨＥ１と、フィルタ９とを備えている。開閉弁ＣＨ１は、外槽５から循環配管７への処理液の流通を制御する。ポンプＡＰは、循環配管７における処理液を圧送して循環させる。開閉弁ＣＨ３は、循環配管７におけるインラインヒータＨＥ１側への処理液の流通を制御する。インラインヒータＨＥ１は、循環配管７を流通する処理液を加熱する。フィルタ９は、循環配管７を流通する処理液に含まれるパーティクル等の異物を吸着除去する。

内槽３は、内槽ドレイン配管１１を備えている。この内槽ドレイン配管１１は、一端側が内槽３の上部から配置され、底部近くに開口するように配置されている。内槽ドレイン配管１１の他端側は、循環配管７におけるポンプＡＰの上流側であって、開閉弁ＣＨ１の下流側に連通接続されている。内槽ドレイン配管１１は、内槽ドレイン配管１１における処理液の流通を制御する開閉弁ＣＨ２を備えている。

循環配管７の開閉弁ＣＨ３の上流側には、回収配管１３の一端側が連通接続されている。回収配管１３の他端側は、図示しない回収ユニットに連通接続されている。回収配管１３は、処理液の流通を制御する開閉弁ＣＨ５を備えている。回収配管１３における開閉弁ＣＨ５の上流側には、廃液配管１５の一端側が連通接続されている。廃液配管１５の他端側は、図示しない廃液ユニットに連通接続されている。廃液配管１５は、処理液の流通を制御する開閉弁ＣＨ４を備えている。

なお、回収配管１３が本発明における「排液管」に相当する。

また、循環配管７は、インラインヒータＨＥ１の下流側と、フィルタ９の下流側であって内槽３の上流側との間をバイパスするバイパス配管１７を備えている。バイパス配管１７は、処理液の流通を制御する開閉弁ＤＲ２を備えている。また、循環配管７は、フィルタ９の内部と、ポンプＡＰの下流側であって開閉弁ＣＨ３の上流側とを連通接続したフィルタドレイン配管１９を備えている。フィルタドレイン配管１９は、流通を制御する開閉弁ＤＲ３を備えている。

内槽３には、三本の供給配管が配設されている。供給配管２１は、一端側が処理液供給源２３に連通接続され、他端側が内槽３の底面近くに開口するように配置されている。供給配管２１は、処理液の供給量を調整可能な流量調整弁ＳＵ４を備えている。供給配管２５は、一端側が処理液供給源２７に連通接続され、他端側が内槽３の底面近くに開口するように配置されている。供給配管２５は、処理液の供給量を調整可能な流量調整弁ＳＵ５を備えている。供給配管２９は、一端側が純水供給源３１に連通接続され、他端側が内槽３の底面近くに開口するように配置されている。供給配管２９は、純水の供給量を調整可能な流量調整弁ＳＵ６を備えている。上述した処理液供給源２３，２７は、例えば、燐酸溶液（Ｈ_３ＰＯ_４）を供給する。

上述した開閉弁ＣＨ１〜ＣＨ５、ＤＲ２、ＤＲ３の開閉動作や、槽ヒータＨＥ２の温調制御、ポンプＡＰの作動／停止、インラインヒータＨＥ１の温度制御、流量調整弁ＳＵ４〜６の流量調整は、制御部３３によって統括的に行われる。制御部３３は、図示しないＣＰＵやメモリなどで構成されている。

なお、上述した制御部３３は、本発明における「制御手段」に相当する。

次に、図２〜５を参照して、上述した装置の動作について説明する。なお、図２及び図３は、装置の液交換時における動作を示すフローチャートであり、図４は、液交換時のタイムチャートである。また、図５（ａ）は、液交換時のタイムチャートであり、図５（ｂ）は、液交換時の処理液の温度変化を示すグラフである。

なお、以下の説明においては、処理槽１及び循環配管７に古い燐酸溶液が処理液として貯留しており、そのライフがアップして処理液の交換が必要になった時点から説明を行う。その際の状態は、図４における０時点からｔ１時点に示されるようになっているものとする。具体的には、開閉弁ＣＨ１〜ＣＨ５が閉止され、ＤＲ２，ＤＲ３が閉止され、ポンプＡＰが停止され、槽ヒータＨＥ１及びインラインヒータＨＥ２がオフにされ、流量調整弁ＳＵ４〜ＳＵ６が閉止された状態である。

ステップＳ１（外槽の排液）
外槽５に貯留している燐酸溶液の排出を行う。具体的には、制御部３３は、ｔ１時点からｔ５時点にわたって開閉弁ＣＨ１を開放する。また、ｔ１時点からｔ６時点にわたってポンプＡＰを作動させる。さらに、ｔ１時点からｔ４時点にわたって開閉弁ＣＨ３を開放し、ｔ３時点からｔ８時点にわたって開閉弁ＣＨ５を開放する。また、ｔ１時点からｔ２時点にわたって槽ヒータＨＥ１及びインラインヒータＨＥ２を作動させる。

これにより、ｔ４時点で開閉弁ＣＨ３が閉止されるまでは、循環配管７を古い燐酸溶液が循環される。また、ｔ２時点までは燐酸溶液が処理温度に温調される。そして、開閉弁ＣＨ３が閉止されるｔ４時点から、開閉弁ＣＨ１が閉止されるｔ５時点までの間に、外槽５に貯留している古い燐酸溶液が回収配管１３を通して、図示しない回収ユニットに回収される。排出する古い燐酸溶液を温調しているのは、燐酸溶液の粘度が高いので、流動性を高めておいて排出効率を高くするためである。処理液の粘度が低い場合には、温調を行う必要はない。

なお、ステップＳ１が本発明における「外槽ドレイン過程」に相当する。

ステップＳ２（内槽の排液）
内槽３に貯留している燐酸溶液の排出を行う。制御部３３は、ｔ５時点からｔ６時点にわたって開閉弁ＣＨ２を開放し、ポンプＡＰによって内槽３内に貯留している燐酸溶液を回収配管１３から排出する。

なお、ステップＳ２が本発明における「内槽ドレイン過程」に相当する。

ステップＳ３（配管の排液）
循環配管７に貯留している燐酸溶液を排出する。制御部３３は、ｔ６時点でポンプＡＰを停止させるとともに、開閉弁ＤＲ２，ＤＲ３を開放し、回収配管１３から燐酸溶液を排出する。循環配管７と内槽３との接続部及びバイパス配管１７から回収配管１３まで、高さが徐々に低くなるように設けられている。これにより、フィルタ９内に滞留している古い燐酸溶液やインラインヒータＨＥ１の上流や下流に対流している古い燐酸溶液を自重により排出する。

ステップＳ４（洗浄水の投入）
処理槽１に対して洗浄水を投入する。制御部３３は、ｔ７時点で開閉弁ＤＲ２，ＤＲ３を閉止し、流量制御弁ＳＵ６を所定流量で開放し、純水供給源３１から純水を内槽３に対して供給する。

ステップＳ５（フィルタ洗浄）
フィルタ９の洗浄を行う。制御部３３は、ｔ９時点でポンプＡＰを作動させて、循環配管７と処理槽１で純水を循環させる。これにより、フィルタ９に純水を流通させて洗浄を行う。

ステップＳ６，Ｓ７（外槽の排液、内槽の排液）
外槽５の排液を行い、続いて内槽３の排液を行う。制御部３３は、ｔ１１時点で開閉弁ＣＨ３を閉止し、廃液配管１５を通して外槽５の純水を排出する。次に、制御部３３は、ｔ１２時点からｔ１３時点にわたって開閉弁ＣＨ２を開放し、廃液配管１５を通して内槽３の純水を排出する。

ステップＳ８（配管の排液）
処理槽１の排液に続いて、循環配管７の排液を行う。制御部３３は、ｔ１３時点で開閉弁ＤＲ２，ＤＲ３を開放するとともに、ポンプＡＰを停止させる。さらに、開閉弁ＣＨ３を開放する。これにより、重力を利用して循環配管７の純水を廃液配管１５から排出する。

ステップＳ９，Ｓ１０（処理液の投入、投入完了）
新たな処理液を処理槽１に投入する。制御部３３は、ｔ１５時点で流量調整弁ＳＵ４，ＳＵ５を所定流量で開放し、内槽３に新たな燐酸溶液を供給する。このとき開閉弁ＣＨ４は閉止しておく。制御部３３は、ｔ１６時点でポンプＡＰを作動させて、内槽３から外槽５に溢れた、新たな燐酸溶液を循環配管７を通して循環させる。処理槽１及び循環配管７を新たな燐酸溶液を満たした後、ｔ１７時点で流量調整弁ＳＵ４，ＳＵ５を閉止して、燐酸溶液の供給を停止する。

なお、ステップＳ９，Ｓ１０が本発明における「新液供給過程」に相当する。

ステップＳ１１，Ｓ１２（温調開始）
新たな燐酸溶液の温調を開始する。制御部３３は、ｔ１８時点において槽ヒータＨＥ２とインラインヒータＨＥ１を操作して、目標温度ＴＴに向けて昇温を開始する。このときは、燐酸溶液は、外槽５から循環配管７を通る通常循環経路で循環されている。そして、図示しない温度センサからの温度が、所定温度Ｔ１に達するまで制御部３３はこの状態を維持する。燐酸溶液の温度が所定温度Ｔ１に達したのがｔ２０時点であるとすると、次の処理に移行する。ここでいう所定温度Ｔ１は、燐酸溶液の目標温度ＴＴ及び沸点ＴＢよりも低い温度であり、粘度が高い燐酸溶液の流動性がある程度高くなる温度である。

なお、ステップＳ１１から、ステップＳ１３を除く後述するステップＳ１９までが本発明における「通常循環経路温調過程」に相当する。

ステップＳ１３，Ｓ１４（一次経路の循環）
制御部３３は、通常循環経路から一時経路に切り換える。そのために、制御部３３は、ｔ２０時点において、開閉弁ＣＨ１を閉止するとともに開閉弁ＣＨ２を開放する。これにより、外槽５から循環配管７を通っていた燐酸溶液が、内槽３から内槽ドレイン配管１１、循環配管７を通って循環するようになる。この一時経路による循環を、所定の循環時間だけ継続する。循環時間に達したら、次の処理に移行する。

一時経路への切り換えを、燐酸溶液の温度が所定温度Ｔ１に上昇してから行うので、粘度が高い燐酸溶液であっても、内槽ドレイン配管１１内における置換を円滑に行うことができる。また、ある程度昇温した状態で燐酸溶液を流通させた方が、内槽ドレイン配管１１内に燐酸溶液のシロキ酸が固化していたとしても洗い流し易いからである。また、所定温度Ｔ１は、目標温度ＴＴ及び燐酸溶液の沸点ＴＢよりも低く設定されている。これは、燐酸溶液が沸点に達してから一時経路へ流通させると、その際に突沸が生じて内槽ドレイン配管１１が激しく振動する恐れがあるので、これを防止するためである。

なお、ステップＳ１３が本発明における「一時経路流通温調過程」に相当する。

ステップＳ１５，Ｓ１６（通常循環経路の循環）
循環時間に達すると、制御部３３は、一時経路から通常循環経路に戻す。つまり、ｔ２１時点において、開閉弁ＣＨ２を閉止するとともに、開閉弁ＣＨ１を開放する。これにより、燐酸溶液が外槽５から循環配管７を通る経路で循環される。この状態を循環時間が経過するまで維持し、循環時間に達すると次の処理に移行する

ステップＳ１７（一時経路の循環回数）
制御部３３は、一時経路による循環を所定回数行ったか否かを判断し、その結果に基づいて処理を分岐する。つまり、一時経路による循環が所定回数に満たない場合には、ステップＳ１３に戻って一時経路と通常経路循環の循環を実施する。一方、所定回数に達している場合には、次の処理に移行する。なお、この実施例では、所定回数が２回であるとし、その回数の処理を終えたとして次の処理に移行する。

なお、上述した温調時において、一時経路における流通時間ＴＮ１，ＴＮ２の合計時間は、通常循環経路における流通時間ＴＧ１，ＴＧ２，ＴＧ３の合計時間よりも短くなるように設定されている。これは一時経路に流通させる時間が長いと、外槽５に貯留している燐酸溶液の温度が低下し、その結果、温調が完了するまでに長時間を要する不都合を回避するためである。

ステップＳ１８，Ｓ１９（フィルタリング、温調継続、完了）
制御部３３は、通常循環経路での循環を行いつつ、燐酸溶液の温調を継続し（ｔ２４時点からｔ２７時点）、目標温度ＴＴで安定した時点ｔ２７で開閉弁ＤＲ２を閉止して、目標温度ＴＴに温調された燐酸溶液をフィルタ９に通す。これを所定時間だけ行うことによって、燐酸溶液中のパーティクル等を除去した後、基板Ｗを処理可能な状態になる。

上述したように本実施例は、制御部３３が、循環配管７、内槽ドレイン配管１１、回収配管１３を通して処理槽１に貯留されていた、古い燐酸溶液を排出した後、処理槽１に新たな燐酸溶液を供給する。次に、その燐酸溶液をポンプＡＰで外槽５、循環配管７、内槽３に至る通常循環経路で循環させつつ燐酸溶液の温調を行うが、その際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は内槽ドレイン配管１１を通る一時経路に処理液を流通させる。したがって、古い燐酸溶液が内槽ドレイン配管１１に残留していたとしても、新たな燐酸溶液で置換することができる。その結果、内槽ドレイン配管１１に残留していた古い燐酸溶液に起因して廃液設備に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、古い燐酸溶液が固化する前に新たな燐酸溶液で内槽ドレイン配管１１内を洗浄することになるので、古い燐酸溶液の固化に起因する装置への悪影響を防止することができ、プロセスに悪影響を与えることを防止できる。

また、通常循環経路と一時経路とを交互に切り換えるので、外槽５内の燐酸溶液の温度が低下することを抑制することができる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、燐酸溶液の温度が所定温度Ｔ１に昇温されてから一時経路に燐酸溶液を流通させるので、粘度が高い燐酸溶液であっても、内槽ドレイン配管１１内における置換を円滑に行うことができる。

一時経路への流通時間（ｔ２０時点〜ｔ２１時点のＴＮ１、ｔ２２〜ｔ２３時点のＴＮ２）を、通常循環経路への流通時間（ｔ１８時点〜ｔ２０時点のＴＧ１、ｔ２１時点〜ｔ２２時点のＴＧ２、ｔ２３時点〜ｔ２７時点のＴＧ３）よりも短くするので、外槽５内に貯留する燐酸溶液の温度が低下することを抑制できる。したがって、温調完了までの時間が長くなる弊害を防止できる。

また、制御部３３は、燐酸溶液の温度がその沸点ＴＢに達するまでに、一時経路へ燐酸溶液を流通させている。燐酸溶液が沸点ＴＢに達してから一時経路へ流通させると、その際に突沸が生じて内槽ドレイン配管１１が激しく振動する恐れがある。しかし、制御部３３が上記のようなタイミングで流通させているので、そのような不都合を防止することができる。

＜第１の変形例＞
上述した基板処理装置は、図６のように構成してもよい。なお、図６は、第１の変形例を示す概略構成図である。図６では、図１の構成の一部だけを示している。

この装置は、内槽ドレイン配管１１の開閉弁ＣＨ２の上流側と下流側とを連通接続する上流バイパス配管４１を備えている。上流バイパス配管４１は、上流側に開閉弁ＣＨ１１を備え、その下流側に流量調整弁ＦＲ１１を備えている。この流量調整弁ＦＲ１１は、本発明における「流量調整手段」に相当する。

上述したステップＳ２において、内槽３の燐酸溶液の残りが少なくなった場合には、制御部３３は、開閉弁ＣＨ２を閉止するとともに、開閉弁ＣＨ１１を開放する。そして、流量調整弁ＦＲ１１の流量を小さくした状態に設定する。これにより、内槽３内の残り少ない燐酸溶液を効率的に排出させることができる。したがって、古くなった燐酸溶液が残留する量を極めて少なくすることができ、一時経路へ新たな燐酸溶液を流通させた際に置換度合いを高めることができる。

＜第２の変形例＞
上述した基板処理装置は、図７のように構成してもよい。なお、図７は、第２の変形例を示す概略構成図である。

この装置は、内槽ドレイン配管１１に超音波振動付与ユニット４３を備えている。この超音波振動付与ユニット４３は、超音波振動を発生させる機能を備え、内槽ドレイン配管１１の外周面に付設されている。

このような構成を備えている場合は、上述したステップＳ２において内槽３の燐酸溶液を排出し終えた後、制御部３３が超音波振動付与ユニット４３を操作して、所定時間だけ超音波振動を付与させる。これにより、内槽ドレイン配管１１の内面に付着している燐酸溶液の液滴が振動によって下流に流される。したがって、内槽ドレイン配管１１に古い燐酸溶液が残留するのを抑制することができる。その結果、一時経路へ新たな燐酸溶液を流通させた際に、古い燐酸溶液が混入することを防止できる。

＜第３の変形例＞
上述した基板処理装置は、図８のように構成してもよい。なお、図８は、第３の変形例を示す概略構成図である。

この装置は、開閉弁ＣＨ２が、内槽ドレイン配管１１のうち内槽３側にできるだけ近い位置に設けられている。開閉弁ＣＨ２の下流側近くには、注入管４５の一端側が連通接続されている。注入管４５の他端側は、純水供給源４７が連通接続されている。注入管４５は、開閉弁ＣＨ１３を備えている。また、注入管４５のうち、開閉弁ＣＨ１３の下流側には、分岐管４９の一端側が連通接続されている。分岐管４９の他端側は、気体供給源５１に連通接続されている。分岐管４９は、開閉弁ＣＨ１５を備えている。気体供給源５１は、ドライエアや窒素ガスを供給するものであり、ここではドライエアを供給するものとする。

なお、注入管４５、純水供給源４７、開閉弁ＣＨ１３が本発明における「純水供給手段」に相当する。また、注入管４５、分岐管４９、気体供給源５１、開閉弁ＣＨ１５が本発明における「気体供給手段」に相当する。

このような構成では、上述したステップＳ２において内槽３の燐酸溶液を排出し終えた後、開閉弁ＣＨ１３を開放して純水供給源４７から内槽ドレイン配管１１に純水を供給する。次に、開閉弁ＣＨ１３を閉止した後、開閉弁ＣＨ１５を開放して気体供給源５１からドライエアを内槽ドレイン配管１１に供給する。このようにすることにより、純水で内槽ドレイン配管１１内の古い燐酸溶液を流し去り、ドライエアで内槽ドレイン配管１１内の純水を排出させることができる。したがって、新たな燐酸溶液が一時経路に供給された際に、古い燐酸溶液が混入することを抑制することができる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、処理液として燐酸溶液を例にとったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、内槽ドレイン配管１１の内部で固化が生じやすい処理液であればどのような処理液であっても本発明を適用できる。例えば、フッ化アンモニウムとフッ化水素酸との混合液であるバッファードフッ化水素（ＢＨＦ）を処理液とする場合であっても本発明を適用することができる。

（２）上述した実施例では、温調を開始してから所定温度Ｔ１に達した後に一時経路へ処理液を流通させているが、本発明はこのような制御を必須とするものではない。

（３）上述した実施例では、一時経路への処理液の流通を二回行っているが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、一回の流通であってもよく、３回以上の流通を行うようにしてもよい。

（４）上述した実施例では、循環配管７の一端側が外槽５の上部から配置され、内槽ドレイン配管１１の一端側が内槽３の上部から配置されている。しかしながら、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、循環配管７の一端側が外槽５の底部に連通接続され、内槽ドレイン配管１１の一端側が内槽３の底部に連通接続された構成であってもよい。

Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 内槽
５ … 外槽
７ … 循環配管
ＣＨ１〜５ … 開閉弁
ＤＲ２，３ … 開閉弁
ＡＰ … ポンプ
１１ … 内槽ドレイン配管
１３ … 回収配管
１５ … 廃液配管
１７ … バイパス配管
１９ … フィルタドレイン配管
３３ … 制御部

Claims (11)

1. 基板を処理液により処理する基板処理装置において、
   処理液を貯留し、基板を収容して基板に対して所定の処理を行う内槽及び前記内槽から溢れる処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、
   前記内槽と前記外槽とを連通接続する循環配管と、
   前記循環配管に配設され、処理液を前記外槽側から前記内槽側に送るためのポンプと、
   前記循環配管のうち、前記ポンプの上流側と、前記内槽とを連通接続する内槽ドレイン配管と、
   前記循環配管のうち、前記ポンプの下流側に設けられ、処理液を排出するための排液管と、
   前記循環配管、前記内槽ドレイン配管、前記排液管を通して前記処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、新たな処理液を供給し、その処理液を前記ポンプで前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行う際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させるとともに、前記通常循環経路と、前記一時経路とを交互に切り換える制御手段と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
2. 基板を処理液により処理する基板処理装置において、
   処理液を貯留し、基板を収容して基板に対して所定の処理を行う内槽及び前記内槽から溢れる処理液を回収する外槽とを備えた処理槽と、
   前記内槽と前記外槽とを連通接続する循環配管と、
   前記循環配管に配設され、処理液を前記外槽側から前記内槽側に送るためのポンプと、
   前記循環配管のうち、前記ポンプの上流側と、前記内槽とを連通接続する内槽ドレイン配管と、
   前記循環配管のうち、前記ポンプの下流側に設けられ、処理液を排出するための排液管と、
   前記循環配管、前記内槽ドレイン配管、前記排液管を通して前記処理槽に貯留されていた処理液を排出した後、新たな処理液を供給し、その処理液を前記ポンプで前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ処理液の温調を行う際に、温調が完了するまでに少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させるにあたり、処理液の温度が所定温度に昇温されてから、前記一時経路へ処理液を流通させる制御手段と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置において、
   前記制御手段は、前記一時経路への処理液の流通時間を、前記通常循環経路への処理液の流通時間よりも短くすることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項２に記載の基板処理装置において、
   前記制御手段は、処理液の温度が処理液の沸点に達するまでに、前記一時経路へ処理液を流通させることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記内槽ドレイン配管の流路断面積を調整する流量調整手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出する際に、前記内槽における処理液の残りが少なくなった場合に、前記流量調整手段を操作して前記内槽ドレイン配管の流量を小さくすることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記内槽ドレイン配管の外周面に配設され、前記内槽ドレイン配管に振動を付与する振動付与手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出した後、前記振動付与手段を作動させることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記内槽ドレイン配管の上流側から純水を供給する純水供給手段と、
   前記内槽ドレイン配管の上流側から気体を供給する気体供給手段とをさらに備え、
   前記制御手段は、前記内槽ドレイン配管の処理液を排出した後、前記純水供給手段から前記内槽ドレイン配管に純水を流通させ、前記気体供給手段から気体を供給することを特徴とする基板処理装置。
8. 処理液を貯留し、基板を浸漬させて基板に対する処理を行う内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽のうち、前記内槽と前記外槽とを連通接続した循環配管とを備え、基板を処理液により処理する基板処理装置の液交換方法において、
   前記循環配管から前記外槽の処理液を排出する外槽ドレイン過程と、
   前記循環配管の上流側と前記内槽とを連通接続した内槽ドレイン配管から前記内槽の処理液を排出する内槽ドレイン過程と、
   前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給過程と、
   前記新たな処理液を、前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ温調を行う通常循環経路温調過程と、
   前記温調過程により処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させつつ温調する一時経路流通温調過程と、
   を備え、
   前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程と交互に実施されることを特徴とする基板処理装置の液交換方法。
9. 処理液を貯留し、基板を浸漬させて基板に対する処理を行う内槽と、内槽から溢れた処理液を回収する外槽とを備えた処理槽のうち、前記内槽と前記外槽とを連通接続した循環配管とを備え、基板を処理液により処理する基板処理装置の液交換方法において、
   前記循環配管から前記外槽の処理液を排出する外槽ドレイン過程と、
   前記循環配管の上流側と前記内槽とを連通接続した内槽ドレイン配管から前記内槽の処理液を排出する内槽ドレイン過程と、
   前記処理槽に新たな処理液を供給する新液供給過程と、
   前記新たな処理液を、前記外槽、前記循環配管、前記内槽に至る通常循環経路で循環させつつ温調を行う通常循環経路温調過程と、
   前記温調過程により処理液の温調が完了するまでに、少なくとも一度は前記内槽ドレイン配管を通る一時経路に処理液を流通させつつ温調する一時経路流通温調過程と、
   を備え、
   前記一時経路流通温調過程は、新たな処理液の温度が前記通常循環経路温調過程にて所定温度に昇温されてから実施されることを特徴とする基板処理装置の液交換方法。
10. 請求項８または９に記載の基板処理装置の液交換方法において、
    前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程よりも短い時間だけ実施されることを特徴とする基板処理装置の液交換方法。
11. 請求項９に記載の基板処理装置の液交換方法において、
    前記一時経路流通温調過程は、前記通常循環経路温調過程において処理液の温度が処理液の沸点に達するまでに実施されることを特徴とする基板処理装置の液交換方法。

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