JP6553353B2 - 基板処理方法及びその装置 - 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）に対して、処理液を供給することによって処理を行う基板処理方法及びその装置に係り、特に、処理液を基板に対して供給する供給系の技術に関する。

従来、この種の方法として、例えば、処理対象の基板を保持する保持部と、処理液を流通させ、保持部に保持された基板に処理液を供給する供給管と、この供給管内の処理液の流量を調整する流量調整弁と、供給管内の処理液の流通を制御するエア弁と、供給管内の処理液の流量を測定する超音波流量計と、供給管の先端部から処理液を供給するノズル本体とを有する基板処理部を有する基板処理装置による基板処理方法が挙げられる。

このような構成を備えている基板処理装置では、まず、予め流量調整弁により流量を調整した状態でエア弁を開放して、保持部に保持された基板に対してノズル本体から処理液を供給開始する。そして、処理液を所定時間だけ供給した後、エア弁を閉止して、ノズル本体からの処理液の吐出を停止する（例えば、特許文献１参照）。これにより、基板に対して処理液によるエッチングや洗浄などの処理が行われる。

特開２０００−８４５０２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、従来の方法は、処理液の供給を停止する際にエア弁を閉止するが、エア弁にゴミがかんだり、閉止動作に不具合が生じたりすると、ノズル本体からわずかに処理液が流れ出すことがある。このような事態が生じると、少量であっても意図しないタイミングで処理液が基板に供給されることになり、基板が処理不良となるという問題がある。また、このような事態が装置のオペレータに認識されず処理が継続されると、不適切な処理が継続されて、次々と処理される基板が全て不良となる恐れがある。

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、処理液の供給停止後における処理液の漏れを検知して報知することにより、基板への不適切な処理が継続的に行われることを防止できる基板処理方法及びその装置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、基板に対して処理液を供給して所定の処理を行う基板処理方法において、流量計を備えた供給管内の処理液の流通を制御する吐出バルブを開放して、前記供給管内に処理液を流す過程と、吐出バルブを閉止して処理液の流れを停止する過程と、前記吐出バルブからの処理液の漏れを検出する過程と、処理液の漏れが検出された場合には、そのことを報知する過程と、を備え、前記処理液の漏れを検出する過程は、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて、処理液の漏れを検出し、前記処理液の漏れを検出する過程は、前記処理液の流れを停止する過程から、前記処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われ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、吐出バルブを開放して供給管内に処理液を流し、吐出バルブを閉止して処理液の流れを停止する。そして、吐出バルブからの処理液の漏れを検出し、漏れが検出された場合には、そのことを報知するので、基板への不適切な処理が継続的に行われることを防止できる。また、処理液に気泡が生じると、吐出バルブが正常に閉止され、処理液の漏れが生じない状態であっても、所定の流量値以上の処理液の流れが断続的に検出されることがある。この気泡による誤検出は、泡の消失や移動によって消失するため断続的なものとなる。したがって、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて処理液の漏れと検出することにより、気泡に起因する誤検出を防止することができる。また、処理液の漏れを検出する過程は、処理液の流れを停止する過程から、処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われるので、処理液の漏れを精度高く検出できる。

また、本発明において、前記処理液を流す過程は、前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管に処理液を流す過程であることが好ましい（請求項３）。（削除）

分岐配管に処理液を流すことで、基板処理を行う付近の雰囲気に影響を与えず基板処理に悪影響を与えない。

また、本発明において、前記処理液を流す過程は、前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管が前記供給管に流路接続される位置よりも下流側の前記供給管中の処理液を前記分岐配管に流す過程と、前記流量計の上流から供給される処理液を前記分岐配管に流す過程と、を含むことが好ましい（請求項５）。

流量計に仮に泡が発生していたとしても、その泡を洗い流して、流量計内を泡がない状態にすることができる。したがって、発泡の影響を受けることなく処理液の漏れを正確に検出できる。

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また、請求項７に記載の発明は、基板に対して処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、基板を処理する処理部と、前記処理部の基板に対して処理液を供給する供給管と、前記供給管に設けられ、前記供給管の処理液の流通を制御する吐出バルブと、前記供給管における処理液の流量を測定する流量計と、前記吐出バルブを開放させて処理液を前記供給管に流した後に前記吐出バルブを閉止させて処理液の流れを停止させ、前記流量計からの流量に応じた信号に基づいて、処理液の漏れが検出された場合には、そのことを報知する制御手段と、を備え、前記制御手段は、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて、処理液の漏れを検出し、前記処理液の漏れの検出は、前記処理液の流れを停止した時点から、前記処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項７に記載の発明によれば、制御手段は、吐出バルブを開放させて処理液を供給管に流し、処理部の基板に対して処理液を供給する。所定量の処理液の供給後、吐出バルブを閉止させて処理液の供給を停止させる。そして、制御手段は、流量計から流量に応じた信号に基づいて、処理液の漏れが検出された場合には処理液の漏れを報知する。したがって、基板への不適切な処理が継続的に行われることを防止できる。また、処理液に気泡が生じると、吐出バルブが正常に閉止され、処理液の漏れが生じない状態であっても、所定の流量値以上の処理液の流れが断続的に検出されることがある。この気泡による誤検出は、泡の消失や移動によって消失するため断続的ものとなる。したがって、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて処理液の漏れと検出することにより、気泡に起因する誤検出を防止することができる。また、処理液の漏れの検出は、処理液の流れを停止した時点から、処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われるので、処理液の漏れを精度高く検出できる。

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また、本発明において、前記流量計は、超音波流量計であることが好ましい（請求項５、８）。

吐出バルブに起因する処理液の漏れは、処理液の供給時に比較して極端に流量が小さいので、微少流量の測定が可能な超音波流量計が好ましい。なお、ここでいう微少流量とは、例えば、毎分数十ミリリットルの流量である。

また、本発明において、前記超音波流量計は、自己診断に基づき異常がある場合には異常信号を発生する機能を備え、前記制御手段は、前記超音波流量計が異常信号を出力している場合には、処理液の漏れが検出された場合であっても、そのことを報知しないことが好ましい（請求項９）。

超音波流量計から異常信号が出力されている場合は、測定された流量が保証されないので、処理液の漏れが検出されたとしても報知しない。これにより、報知による装置の停止処理の無駄を抑制できる。

また、本発明において、前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管をさらに備えたことが好ましい（請求項１０）。

分岐配管に処理液を流すことで、基板処理を行う付近の雰囲気に影響を与えず、基板処理に悪影響を与えない。

本発明に係る基板処理方法によれば、吐出バルブを開放して基板に処理液を供給し、吐出バルブを閉止して処理液の供給を停止する。そして、吐出バルブからの処理液の漏れを検出し、漏れが検出された場合には、そのことを報知するので、基板への不適切な処理が継続的に行われることを防止できる。また、処理液に気泡が生じると、吐出バルブが正常に閉止され、処理液の漏れが生じない状態であっても、所定の流量値以上の処理液の流れが断続的に検出されることがある。この気泡による誤検出は、泡の消失や移動によって消失するため断続的なものとなる。したがって、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて処理液の漏れと検出することにより、気泡に起因する誤検出を防止することができる。また、処理液の漏れを検出する過程は、処理液の流れを停止する過程から、処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われるので、処理液の漏れを精度高く検出できる。

第１の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。 第１の実施例に係る基板処理装置の動作例を示すフローチャートである。 処理液の漏れ検出処理を示すフローチャートである。 動作の第１例を示すタイムチャートである。 動作の第２例を示すタイムチャートである。 動作の第３例を示すタイムチャートである。 第２の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。 第３の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。

以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。
図１は、第１の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。

本実施例に係る基板処理装置は、基板Ｗを一枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式の基板処理装置である。この基板処理装置は、処理部１と、処理液供給系３と、制御系５とを備えている。

処理部１は、図示しないチャンバで全体が覆われ、そのチャンバ内で基板Ｗに対して処理を行うものである。具体的には、スピンチャック７と、飛散防止カップ９と、電動モータ１１と、遮断板１３とを備えている。

スピンチャック７は、平面視で基板Ｗの直径よりやや大なる直径を有する板状部材である。本実施例におけるスピンチャック７は、例えば、基板Ｗの外周縁を当接支持する支持ピン１５を有するメカ式であるが、基板Ｗの裏面を真空吸引して吸着保持する吸引式であってもよい。飛散防止カップ９は、スピンチャック７の周囲を囲うように配置されている。電動モータ１１は、スピンチャック７の下面の回転中心部に回転軸の先端部が連結されている。電動モータ１１が平面視で時計回り方向に回転駆動すると、スピンチャック７が基板Ｗとともに水平面内で同方向に回転する。

遮断板１３は、スピンチャック７の上方に配置されている。遮断板１３は、図示しないアームによって指示され、図示しない駆動源によって駆動することにより、図１に実線で示す上方の待機位置と、図１に二点鎖線で示す処理位置とにわたって移動可能に構成されている。処理位置は、基板Ｗの上面に近接した位置である。遮断板１３は、下面の回転中心に遮断板ノズル１７を形成されている。遮断板ノズル１７は、遮断板１３が処理位置に移動した際に、基板Ｗの表面に処理液を供給する。

処理液供給系３は、第１のノズル１９と、第２のノズル２１と、供給管２３，２５，２７とを備えている。

第１のノズル１９は、ノズルアーム２０の先端に取り付けられており、図示しない駆動源によって当該ノズルアーム２０を駆動することにより、基板Ｗの回転中心に先端部が向けられた姿勢となる処理位置と、飛散防止カップ９の側方に退避した退避位置との間で移動可能に設けられている。第１のノズル１９は、供給管２３の一端側が連通接続されている。供給管２３の他端側は、フッ化水素酸（ＨＦ）供給源２９に連通接続されている。供給管２３は、フッ化水素酸（ＨＦ）供給源２９側から順に、流量調整弁３１と、流量計３５と、吐出バルブ３３とが設けられている。流量調整弁３１は、供給管２３を流通するフッ化水素酸の流量を調整する。吐出バルブ３３は、流量調整弁３１で調整されたフッ化水素酸の流通・遮断を制御する。流量計３５は、微少流量を検出可能なものであって、供給管２３を流通するフッ化水素酸の流量を検出する。

第２のノズル２１は、上述した第１のノズル１９と同様に、ノズルアーム２０の先端に取り付けられており、前述した駆動源によって当該ノズルアーム２０を駆動することにより、基板Ｗの回転中心に先端部が向けられた姿勢となる処理位置と、飛散防止カップ９の側方に退避した退避位置との間で移動可能に設けられている。第２のノズル２１は、供給管２５の一端側が連通接続されている。供給管２５の他端側は、純水（ＤＩＷ）供給源３７に連通接続されている。供給管２５は、純水（ＤＩＷ）供給源３７側から順に、流量調整弁３９と、流量計４３と、吐出バルブ４１とが設けられている。流量調整弁３９は、供給管２５を流通する純水の流量を調整する。吐出バルブ４１は、流量調整弁３９で調整された純水の流通・遮断を制御する。流量計４３は、微少流量を検出可能なものであって、供給管２５を流通する純水の流量を検出する。

遮断板ノズル１７は、供給管２７の一端側が連通接続されている。供給管２７の他端側は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）供給源４５に連通接続されている。供給管２７は、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）供給源４５側から順に、流量調整弁４７と、流量計５１と、吐出バルブ４９とが設けられている。流量調整弁４７は、供給管２７を流通するイソプロピルアルコールの流量を調整する。吐出バルブ４９は、流量調整弁４７で調整されたイソプロピルアルコールの流通・遮断を制御する。流量計５１は、微少流量を検出可能なものであって、供給管２７を流通するイソプロピルアルコールの流量を検出する。

上述した流量計３５，４３，５１は、好ましくは超音波流量計である。この超音波流量計は、ここでは処理液の漏れの検出にも用いる。処理液の漏れは、処理液の供給時における流量に比較して極端に流量が小さいので、微少流量の測定が可能な超音波流量計が好適である。なお、ここでいう微少流量とは、例えば、毎分数十ミリリットルの流量である。また、流量計３５，４３，５１は、自己診断機能を備え、流量値が保証できない等の異常を検知した場合には、異常信号を制御部５３に対して出力する。

制御系５は、制御部５３と、記憶部５５と、報知部５７とを備えている。

制御部５３は、ＣＰＵやタイマ／カウンタなどで構成され、演算部５９を内蔵している。制御部５３は、後述する処理を制御し、演算部５９は、各流量計３５，４３，５１から出力される、処理液の流量に応じた信号に基づいて流量値を算出する。記憶部５５は、後述する流量閾値ＴＨや監視時間ＴＭなどを予め設定されている。報知部５７は、制御部５３が処理液漏れを検出した場合、そのことをオペレータに報知する。報知部５７は、例えば、異常発生を光で知らせる警告灯や、異常発生を音声で知らせるスピーカが挙げられる。

なお、制御部５３が本発明における「制御手段」に相当し、流量閾値ＴＨが本発明における「所定の流量値」に相当し、監視時間ＴＭが本発明における「所定時間」に相当する。

次に、図２及び図３を参照して、上述した基板処理装置による処理について説明する。なお、図２は、第１の実施例の装置の動作例を示すフローチャートであり、図３は、図２のステップＳ５，Ｓ８，Ｓ１２の処理液の漏れ検出処理の詳細を示すフローチャートである。

以下に説明する基板Ｗの処理例の概要は、フッ化水素酸（ＨＦ）でエッチング処理を行い、次に純水（ＤＩＷ）で洗浄処理を行い、最後にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で純水を置換させつつスピン乾燥させるエッチング洗浄処理である。

次に、処理について詳細に説明する。なお、各吐出バルブ３３，４１，４９は閉止されており、遮断板１３は上方の待機位置に位置しているものとする。

ステップＳ１
制御部５３は、処理対象である基板Ｗを搬入し、スピンチャック７に基板Ｗを載置させる。

ステップＳ２
制御部５３は、電動モータ１１を作動させ、処理速度で基板Ｗを回転させる。

ステップＳ３
制御部５３は、ノズルアーム２０を駆動して第１のノズル１９を処理位置へ移動させ、基板Ｗの回転中心に第１のノズル１９の先端部を向ける。そして吐出バルブ３３を開放させ、流量調整弁３１で予め設定されている流量でフッ化水素酸（ＨＦ）を供給させる。これにより、第１のノズル１９からフッ化水素酸が供給され、基板Ｗの表面がエッチング処理される。

ステップＳ４
制御部５３は、ステップＳ３においてエッチング処理のための所定時間が経過した後、吐出バルブ３３を閉止させる。これにより、第１のノズル１９からのフッ化水素酸の供給が停止される。

ステップＳ５
制御部５３は、フッ化水素酸ついて後述する処理液の漏れ検出処理を行う。

ステップＳ６
制御部５３は、ノズルアーム２０を駆動して第２のノズル２１を処理位置へ移動させ、基板Ｗの回転中心に第２のノズル２１の先端部を向ける。そして吐出バルブ４１を開放させ、流量調整弁３９で予め設定されている流量で純水（ＤＩＷ）を供給させる。これにより、第２のノズル２１から純水が供給され、基板Ｗの表面に付着しているフッ化水素酸を洗い流す洗浄処理がなされる。なお、このステップＳ６はステップＳ４終了後直ちにステップＳ５と並行して行ってもよい。

ステップＳ７
制御部５３は、ステップＳ６において洗浄処理のための所定時間が経過した後、吐出バルブ４１を閉止させる。これにより、第２のノズル２１からの純水の供給が停止される。

ステップＳ８
制御部５３は、純水について後述する処理液の漏れ検出処理を行う。

ステップＳ９
制御部５３は、ノズルアーム２０を駆動して第２のノズル２１を退避位置へ移動させた後、待機位置にある遮断板１３を電動モータ１１の回転に同期させて同方向に回転させながら、処理位置まで下降させる。なお、このステップＳ９はステップＳ７終了後直ちにステップＳ８と並行して行ってもよい。

ステップＳ１０
制御部５３は、吐出バルブ４９を開放させ、流量調整弁４７で予め設定されている流量でイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を供給させる。これにより、遮断板ノズル１７からイソプロピルアルコールが供給され、基板Ｗの表面に付着している純水がイソプロピルアルコールによって置換される。

ステップＳ１１
制御部５３は、ステップＳ１０において置換処理のための所定時間が経過した後、吐出バルブ４９を閉止させる。これにより、遮断板ノズル１７からのイソプロピルアルコールの供給が停止される。

ステップＳ１２
制御部５３は、イソプロピルアルコールについて後述する処理液の漏れ検出処理を行う。

ステップＳ１３
制御部５３は、電動モータ１１の回転数を乾燥速度にまで上昇させ、これを処理時間だけ維持させて、基板Ｗに付着しているイソプロピルアルコールを振り切り乾燥させる。なお、このステップＳ１３はステップＳ１１終了後直ちにステップＳ１２と並行して行ってもよい。

ステップＳ１４
制御部５３は、遮断板１３を待機位置に上昇させ、電動モータ１１の回転を停止させる。

ステップＳ１５
制御部５３は、スピンチャック７に載置された基板Ｗを搬出させる。

上記した一連の処理によって基板Ｗに対してエッチング洗浄処理が行われる。

次に、ステップＳ５，Ｓ８，Ｓ１２における処理液の漏れ検出処理について図３を用いて説明する。なお、ここでは、ステップＳ５における漏れ検出処理、つまり、フッ化水素酸の漏れ検出処理を例にとって説明するが、他のステップＳ８，Ｓ１２であっても同様である。

ステップＴ１
制御部５３は、流量計３５の信号に基づいて演算部５９が流量を求め、その流量が流量閾値ＴＨ以上であるか否かによって処理を分岐する。また、このとき同時に、制御部５３は、タイマによる計時を開始する。これはすなわち、ステップＳ４において吐出バルブ３３を閉止させてからの経過時間である。なお、流量閾値ＴＨは、例えば、流量計３５が検出可能な最小流量値（保証値）とするのが好ましい。この実施例においては、具体的にはフルスケール３０００ｍｌ／ｍｉｎの流量計を用い、その１．５％程度である４５ｍｌ／ｍｉｎを流量閾値ＴＨとしている。

ステップＴ２
制御部５３は、流量が流量閾値ＴＨ以上であった場合には、流量計３５から異常信号が出力されているか否かで処理を分岐する。

ステップＴ３
流量が流量閾値ＴＨ以上であって、かつ、その流量計３５から異常信号が出力されていない場合には、制御部５３は、タイマの計測時間が監視時間ＴＭを経過したか否かによって処理を分岐する。監視時間ＴＭは、例えば、５〜２０秒の範囲が好ましい。この時間は、吐出バルブの動作時間と、次の基板Ｗが処理されるまでの時間、供給管内での泡の発生のしやすさ（泡が発生するまでの時間）などを勘案して決定すればよい。

ステップＴ４
制御部５３は、流量が流量閾値ＴＨ以上であって、かつ、その時間が監視時間ＴＭ以上継続し、流量計３５から異常信号が出力されていない場合には、報知部５７を作動させてオペレータにフッ化水素酸の漏れが生じていることを知らせる。

ここで、上述した処理液の漏れ検出処理において、処理液の漏れと判断される場合と、処理液の漏れと判断されない場合と、異常信号が発生した場合との具体的なタイムチャートを示す。図４は、動作の第１例を示すタイムチャートであり、図５は、動作の第２例を示すタイムチャートであり、図６は、動作の第３例を示すタイムチャートである。なお、各タイムチャートでは、ｔ１時点で吐出バルブ３３が閉止され、ｔ３時点で次の基板Ｗの処理のために吐出バルブ３３が開放されるものとする。

図４は、吐出バルブ３３が閉止されたｔ１時点から監視時間ＴＭのｔ２時点まで、流量値が流量閾値ＴＨを一度も下回ることなく流量閾値ＴＨ以上で推移している。また、異常信号は出力されていない状態である。この場合には、制御部５３は、吐出バルブ３３の故障あるいは動作不具合など何らかの原因によってフッ化水素酸の漏れが発生し検出されたと判断して、ｔ２時点において報知動作を行う。これにより、第１のノズル１９から意図しないタイミングでフッ化水素酸が基板Ｗに供給され、基板Ｗに対して不適切な処理が行われたことを報知できる。したがって、順次に搬入される基板Ｗに対して不適切な処理が継続的に行われることを防止できる。

図５は、吐出バルブ３３が閉止されたｔ１時点から監視時間ＴＭのｔ２時点までの間において、瞬間的に流量値が流量閾値ＴＨ以上となっている。また、異常信号は出力されていない。この場合、一時的に流量閾値ＴＨ以上の液流が生じたという検出結果を意味するが、超音波流量計においては供給管２３内に一時的に泡が発生した場合にこのような流量を検出する信号が発生する場合がある。このような場合、泡が消えたり超音波流量計を通過したりすると、かかる信号はなくなる。すなわち、このような短時間の流量閾値ＴＨを超える検出、換言すると、すなわち監視時間ＴＭの間を通じて流量閾値ＴＨを超える状態が継続し続けない検出の場合、泡による誤検出であると判断する。したがって、制御部５３は、吐出バルブ３３の故障などに起因するフッ化水素酸の漏れは検出されていないと判断して、ｔ２時点において報知動作を行わない。これにより、処理液の気泡に起因する断続的な処理液の流れを誤検出することを防止できる。

図６は、吐出バルブ３３が閉止されたｔ１時点から監視時間ＴＭのｔ２時点まで、流量値が流量閾値ＴＨを一度も下回ることなく流量閾値ＴＨ以上で推移している。しかし、異常信号が出力されている状態である。この場合には、流量計３５に異常が生じて、流量値が信頼できないものであるので、制御部５３はｔ２時点において報知動作を行わない。これにより、報知による装置の無駄な停止が生じることを抑制できる。

本実施例によると、制御部５３は、吐出バルブ３３を開放させてフッ化水素酸を供給管２３から供給し、処理部１の基板Ｗに対してフッ化水素酸を供給する。所定量のフッ化水素酸の供給後、吐出バルブ３３を閉止させてフッ化水素酸の供給を停止させる。そして、制御部５３は、流量計３５から流量に応じた信号に基づいて、フッ化水素酸の漏れが検出された場合にはフッ化水素酸の漏れを報知する。したがって、基板Ｗへの不適切な処理が継続的に行われることを防止できる。

ところで、処理液の種類（例えば過酸化水素水、オゾン水）や温度変化（例えば、温水や水）によっては、吐出バルブを閉止して処理液の供給を停止した後、処理液が供給管内に滞留している時間が長くなると、処理液に気泡が発生することがある。気泡が発生すると、流量計によって正確に流量を検出することが困難になり、処理液の漏れの検出精度が低下する。そこで、制御部５３は、気泡が発生しにくい、処理液の供給を停止した時点から所定の監視時間ＴＭだけに限って処理液の漏れの検出を行う。これにより、処理液の漏れを精度高く検出できる。

また、処理液に気泡が生じると、吐出バルブが正常に閉止され、処理液の漏れが生じない状態であっても、処理液の流れが超音波流量計によって断続的に検出されることがある。この断続的な処理液の流れの検出は、実際には基板にまで液流が到達するものではないことから処理液の漏れではない。したがって、流量閾値ＴＨ以上の処理液の流れが監視時間ＴＭ以上継続したことに基づいて処理液の漏れと検出することにより、気泡に起因する誤検出を防止することができる。

次に、次に、本発明の第２の実施例について説明する。なお、以下の図面および説明において、上述した第１の実施例と同一または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略し、異なる部分のみ説明する。

図７は、第２の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。この第２の実施例は、第１の実施例と比べて次の点が異なっている。すなわち、供給管２３，２５に対してそれぞれ分岐配管としての引き戻し配管２４，２６およびその周辺構成が追加されていることである。

供給管２３における引き戻し配管２４は、吐出バルブ３３の下流側で供給管２３から分岐し、バルブ２８、真空発生器３０を介して廃液排気設備３２に接続されている。供給管２５における引き戻し配管２６は、吐出バルブ４１の下流側で供給管２５から分岐し、バルブ３４、真空発生器３６を介して廃液排気設備３２に接続されている。バルブ２８、３４、真空発生器３０、３６の動作についても制御部５３が制御する。

この第２の実施例の基板処理装置による処理について説明する。先に説明した、第１の実施例における処理、すなわち、フッ化水素酸（ＨＦ）でエッチング処理を行い、次に純水（ＤＩＷ）で洗浄処理を行い、最後にイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で純水を置換させつつスピン乾燥させるエッチング洗浄処理を行う場合には、この実施例においても同様に装置を動作させることで、同様の処理が可能であり、また吐出バルブの故障あるいは動作不具合などの原因による処理液の不所望な漏れを検出することができる。

上記とは別の処理、例えば、上記の処理のうち、フッ化水素酸によるエッチング処理を行わず、純水で洗浄処理を行い、次にイソプロピルアルコールで純水を置換させつつスピン乾燥させる洗浄処理を考える。この処理をする場合、フッ化水素酸を供給するための供給管２３は処理中において基板Ｗへの処理液の供給には使われない。したがってこの場合、図２のフローチャートに示す処理のうち、フッ化水素酸の供給に関連するステップＳ３、Ｓ４、Ｓ５をスキップすることが考えられる。しかし、そうすると、吐出バルブ３３の故障などによるフッ化水素酸の不所望な漏れを検出できなくなり、もし漏れが発生した場合、使用しないはずのフッ化水素酸が基板に供給されてしまい、処理に不具合が生じる恐れがある。

さりとて、ステップＳ５をスキップせずに残したとしても、以下の不都合が考えられる。すなわち、上述のとおり、ステップＳ５ではステップＳ４において開いていた吐出バルブ３３を閉止させてからの監視時間ＴＭの間に流量計３５が検出する流量値を監視することで、吐出バルブの故障等による処理液の漏れを検出するものであるから、ステップＳ３，Ｓ４をスキップしたために吐出バルブ３３が開かれることがないこのプロセス処理中においては、ステップＳ５を実行するときには前回のフッ化水素酸の吐出から長時間が経過しており、供給管２３内で発泡が生じている可能性があり、流量計３５内やその付近で発泡が生じている場合に、吐出バルブ３３にて液の漏れが生じていないにもかかわらず液の流れが生じているとする誤検出の恐れがある。

そこでこの第２の実施例では、このようなフッ化水素酸を使わないプロセス処理のためには、次の動作で吐出バルブ３３からの処理液の漏れの検出を行う。この供給管２３は処理には使用しないので、吐出バルブ３３、バルブ２８は通常ともに閉止されている。この吐出バルブ３３からの漏れの検出を行う際には、まずバルブ２８を開放するとともに真空発生器３０を作動させ、引き戻し配管２４やそれより先端側の供給管２３、第１のノズル１９を吸引して、供給管２３や引き戻し配管２４内に液が残存しない状態とする。続いて、バルブ２８を開放し真空発生器３０を作動させた状態で吐出バルブ３３を開放する。真空発生器３０による吸引量は、吐出バルブ３３から供給される流量より多く設定しておく。これによって、第１のノズル１９から液を吐出することなく、流量計３５、吐出バルブ３３を通って供給管２３から引き戻し配管２４内にフッ化水素酸が流入する。そしてこのように供給管２３内に液を流すことで、流量計３５内に仮に泡が発生していたとしても、その泡を流し出して、流量計３５内を泡がない状態とすることができる。しかる後に、吐出バルブ３３を閉止し、その時から監視時間ＴＭの間、流量計３５の出力を監視することで、第１の実施例におけるステップＳ５と同様に、供給管２３内での発泡の影響を受けることなく吐出バルブ３３からの処理液の漏れを正確に検出することができる。

またこの実施例においては、長時間使用しないフッ化水素酸の吐出動作を、飛散防止カップ９の内部やチャンバ（図示せず）の内部の雰囲気に影響を与えないサックバックライン（引き戻し配管２４，２６）において行うので、飛散防止カップ９内の雰囲気に悪影響を与えず、そこで実行される基板処理に悪影響を与えることもない。

なお、かかる検出動作は、図２のフローチャートのステップＳ３〜Ｓ５に代えて、基板Ｗを一枚処理するごとに一回実行するようにしてもよい。その場合、吐出バルブの故障等によって処理液の不所望な漏れが発生しても、それを速やかに検出でき、処理不良の基板の発生を最小限に抑制できる。しかし、この場合は本来の処理に使用しないフッ化水素酸を毎回吐出して消費することになるため、そこまでの必要性がない場合には、基板Ｗを所定枚数あるいは所定ロット数だけ処理するごとに行ってもよく、また所定時間ごとに行ってもよい。このタイミングは制御部５３への設定で任意に決定し制御できる。また以上の説明ではフッ化水素酸の供給管２３について説明したが、例えば純水（ＤＩＷ）やイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、その他の種類の薬液の供給ラインにおいても同様に実施できる。

次に、本発明の第３の実施例について説明する。なお、以下の図面および説明において、上述した第２の実施例と同一または対応する構成には同一の符号を付し、重複する説明は省略し、異なる部分のみ説明する。

図８は、第３の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。この第３の実施例は、第２の実施例の引き戻し配管２４，２６に代えて、分岐配管としてのドレン配管２４ａ、２６ａを設けている。ドレン配管２４ａ、２６ａはそれぞれドレンバルブ２８ａ、３４ａを介して廃液設備３２ａに接続されている。

なお、上記の第２および第３の実施例においては、バルブからの液の漏れの検出の際に事前に行う処理液の吐出動作を引き戻し配管２４，２６またはドレン配管２４ａ、２６ａにおいて行うことにより、飛散防止カップ９の内部やチャンバ（図示せず）の内部の雰囲気に影響を与えず、ひいては基板の処理に悪影響を与えないようにしていた。しかし、処理の種類や液の種類等によって、基板の処理への悪影響を実質的に無視できるような場合には、第１の実施例の構成においても、次のようにして液の漏れの検出を行うことも可能である。

すなわち、例えば吐出バルブ４１からの処理液の漏れを検出したい場合には、第２のノズル２１を飛散防止カップ９の上方に移動させて、吐出バルブ４１を開放して処理液を第２のノズル２１から飛散防止カップ９内に吐出する。そしてしかる後に吐出バルブ４１を閉止させて、それからの監視時間ＴＭの間に流量計４３が検出する流量値を監視することで、吐出バルブの故障等による処理液の漏れを検出する。あるいは、チャンバ内の飛散防止カップ９の側方などに、第１のノズル１９、第２のノズル２１を待機させるための待機ポット（図示せず）、あるいはプリディスペンスを行うためのプリディスペンスポット（図示せず）を設け、バルブからの液の漏れの検出の際に事前に行う処理液の吐出動作をその待機ポットあるいはプリディスペンスポットの内部に対して行うことも考えられる。この場合、飛散防止カップ９の内部の雰囲気や基板処理に対して悪影響を与えないためには、待機ポットあるいはプリディスペンスポットの開口部を閉止したり、待機ポットあるいはプリディスペンスポットの内部を排気したりするなど、それらのポットから内部の薬液雰囲気が漏れ出るのを阻止する構成とすることが望ましい。

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、いわゆる枚葉式の基板処理装置を例にとって説明したが、本発明は、複数枚の基板Ｗを一括処理する、いわゆるバッチ式の基板処理装置であっても、処理液を供給する装置であれば適用できる。

（２）上述した実施例では、フッ化水素酸、純水、イソプロピルアルコールの処理液を供給する装置を例にとったが、本発明はこのような処理液以外であっても適用できる。

（３）上述した実施例では、流量計として超音波流量計を例にとって説明したが、本発明は微少流量を測定可能な流量計であれば適用できる。

Ｗ … 基板
１ … 処理部
３ … 処理液供給系
５ … 制御系
７ … スピンチャック
９ … 飛散防止カップ
１７ … 遮断板ノズル
１９ … 第１のノズル
２１ … 第２のノズル
２３，２５，２７ … 供給管
３１，３９，４７ … 流量調整弁
３３，４１，４９ … 吐出バルブ
３５，４３，５１ … 流量計
５３ … 制御部
ＴＨ … 流量閾値
ＴＭ … 監視時間

Claims (11)

1. 基板に対して処理液を供給して所定の処理を行う基板処理方法において、
   流量計を備えた供給管内の処理液の流通を制御する吐出バルブを開放して、前記供給管内に処理液を流す過程と、
   吐出バルブを閉止して処理液の流れを停止する過程と、
   前記吐出バルブからの処理液の漏れを検出する過程と、
   処理液の漏れが検出された場合には、そのことを報知する過程と、
   を備え、
   前記処理液の漏れを検出する過程は、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて、処理液の漏れを検出し、
   前記処理液の漏れを検出する過程は、前記処理液の流れを停止する過程から、前記処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われることを特徴とする基板処理方法。
2. 請求項１に記載の基板処理方法において、
   前記処理液を流す過程は、基板の処理時に前記供給管の先端に備えられたノズルから前記基板に対して処理液を供給する過程であることを特徴とする基板処理方法。
3. 請求項１に記載の基板処理方法において、
   前記処理液を流す過程は、前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管に処理液を流す過程であることを特徴とする基板処理方法。
4. 請求項１に記載の基板処理方法において、
   前記処理液を流す過程は、前記供給管の先端に備えられたノズルを待機させるための待機ポット、ノズルからプリディスペンスをするためのプリディスペンスポットまたは基板を処理するための飛散防止カップに対して処理液を流す過程であることを特徴とする基板処理方法。
5. 請求項３に記載の基板処理方法において、
   前記処理液を流す過程は、前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管が前記供給管に流路接続される位置よりも下流側の前記供給管中の処理液を前記分岐配管に流す過程と、
   前記流量計の上流から供給される処理液を前記分岐配管に流す過程と、
   を含むことを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項１から５のいずれかに記載の基板処理方法において、
   前記流量計は、超音波流量計であることを特徴とする基板処理方法。
7. 基板に対して処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、
   基板を処理する処理部と、
   前記処理部の基板に対して処理液を供給する供給管と、
   前記供給管に設けられ、前記供給管の処理液の流通を制御する吐出バルブと、
   前記供給管における処理液の流量を測定する流量計と、
   前記吐出バルブを開放させて処理液を前記供給管に流した後に前記吐出バルブを閉止させて処理液の流れを停止させ、前記流量計からの流量に応じた信号に基づいて、処理液の漏れが検出された場合には、そのことを報知する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、所定の流量値以上の処理液の流れが所定時間以上継続したことに基づいて、処理液の漏れを検出し、
   前記処理液の漏れの検出は、前記処理液の流れを停止した時点から、前記処理液の発泡が発生しにくい所定の監視時間だけに限って行われることを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項７に記載の基板処理装置において、
   前記流量計は、超音波流量計であることを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項８に記載の基板処理装置において、
   前記超音波流量計は、自己診断に基づき異常がある場合には異常信号を発生する機能を備え、
   前記制御手段は、前記超音波流量計が異常信号を出力している場合には、処理液の漏れが検出された場合であっても、そのことを報知しないことを特徴とする基板処理装置。
10. 請求項７から９のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記流量計の下流側において前記供給管から分岐した分岐配管をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項７から１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記供給管の先端に備えられたノズルを待機させるための待機ポット、ノズルからプリディスペンスをするためのプリディスペンスポットまたは基板を処理するための飛散防止カップの少なくともいずれかをさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。

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