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JP2018137367A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】ノズルから吐出された処理液に含まれるパーティクルの数を低減することができる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、第１分岐部３０Ａから第１薬液ノズル２１Ａに処理液を案内する第１供給配管３１Ａと、第１分岐部３０Ａからタンク２４に処理液を案内する第１戻り配管３２Ａと、第１供給配管３１Ａでの圧力損失が第１戻り配管３２Ａでの圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失を第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも大きくして、共通配管２９から第１供給配管３１Ａに処理液を流す第１吐出実行状態と、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失を第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも小さくして、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａに処理液を流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブ３４Ａとを備える。【選択図】図４

Description

本発明は、基板を処理する基板処理装置に関する。処理対象の基板には、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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。
特許文献１には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が開示されている。この基板処理装置は、基板を水平に保持しながら回転させるスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板に処理液を供給する処理液供給装置とを備えている。処理液供給装置は、基板に向けて処理液を吐出するノズルと、ノズルに処理液を供給する供給配管と、供給配管に介装されたバルブとを含む。供給配管を流れる処理液は、バルブが開かれることによってノズルに供給される。これにより、処理液がノズルから吐出され、基板に供給される。バルブは、弁体が弁座に接触することにより閉じられ、弁体が弁座から離れることにより開かれる。
特開２００９−２２２１８９号公報
バルブが閉じられるときには、弁体が弁座に接触する。しかしながら、弁体と弁座との接触によって、バルブ内にパーティクルが発生する。バルブが閉じられている状態では、処理液がバルブ内に留まるため、パーティクルは排出されない。バルブが開かれると、バルブ内のパーティクルは処理液と共にノズルに供給される。そして、パーティクルを含む処理液がノズルから吐出され、基板に供給される。したがって、基板の清浄度が低下してしまう。バルブとノズルとの間にフィルターを設けたとしても、一回の通過では十分にパーティクルを除去するこができない。
そこで、本発明の目的の一つは、ノズルから吐出された処理液に含まれるパーティクルの数を低減することができる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、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、前記第１ノズルに供給される処理液を貯留するタンクと、前記タンク内の処理液を循環させる循環配管と、前記タンク内の処理液を前記循環配管に送る送液装置と、前記循環配管を流れる処理液から異物を除去するフィルターと、前記循環配管内の処理液を前記循環配管から第１分岐部に案内する共通配管と、前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記タンクに案内する第１戻り配管と、前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備える、基板処理装置である。
この構成によれば、タンク内の処理液が、送液装置によって循環配管に送られ、循環配管からタンクに戻る。循環配管内の処理液は、共通配管によって第１分岐部に案内され、第１供給配管または第１戻り配管に供給される。第１供給配管に供給された処理液は、第１ノズルから吐出され、基板に供給される。これにより、基板が処理される。その一方で、第１戻り配管に供給された処理液は、タンクに戻り、再び循環配管を循環する。処理液に含まれる異物は、循環配管を循環している間にフィルターによって除去される。
第１供給配管での圧力損失は第１戻り配管での圧力損失よりも大きく、共通配管から第１供給配管に処理液が流れ難い。したがって、共通配管内の処理液は、主として第１戻り配管に流れる。第１吐出バルブは、第１戻り配管の流路面積を減少させることにより第１戻り配管での圧力損失を増加させる。これにより、第１戻り配管での圧力損失が第１供給配管での圧力損失よりも大きくなり、共通配管から第１供給配管に処理液が流れる。その後、第１吐出バルブは、第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、第１戻り配管での圧力損失を第１供給配管での圧力損失よりも小さくする。これにより、共通配管から第１供給配管への処理液の供給が停止され、共通配管から第１戻り配管に処理液が供給される。
このように、第１ノズルからの処理液の吐出実行および吐出停止は、第１供給配管を開閉バルブで開閉することにより切り替えられるのではなく、第１供給配管での圧力損失と第１戻り配管での圧力損失との大小関係を変更することにより切り替えられる。第１供給配管は、開閉バルブで閉じられるのではなく、異常時以外は常に開かれている。したがって、第１供給配管を開閉バルブで開閉する場合に比べて、第１ノズルに供給された処理液に含まれる異物の量が少ない。これにより、処理液に含まれる異物で基板が汚染されることを抑制または防止でき、基板の清浄度を高めることができる。
さらに、第１供給配管が常に開かれているので、処理液の吐出を停止している状態では、共通配管から第１戻り配管への処理液の流れに起因する負圧が第１供給配管の内部に加わる。第１ノズルおよび第１供給配管に残留している処理液は、この負圧によって第１戻り配管の方に吸い寄せられ、第１戻り配管に流れる。これにより、第１ノズルおよび第１供給配管に残留する処理液の量を低減できる。その結果、第１ノズルからの処理液の吐出を停止しているにもかかわらず、処理液の液滴が第１ノズルから断続的に落下する現象（いわゆる「ボタ落ち」）の発生を抑制または防止できる。
加えて、第１吐出バルブが完全に閉じない、つまり、開度が最も小さいときでも弁体が弁座に接触しない場合でも、第１吐出バルブに可動部が存在するので、パーティクルが第１吐出バルブで発生し得る。つまり、第１戻り配管を流れる処理液にパーティクルが混入し得る。しかしながら、第１戻り配管を流れる処理液は、タンクに戻り、循環配管を循環する。処理液に含まれる異物は、循環配管を循環している間にフィルターによって除去される。したがって、第１吐出バルブで発生したパーティクルが処理液と共に第１ノズルから吐出されることを回避でき、基板の汚染を抑制または防止できる。
なお、異常は、第１ノズルからの処理液の吐出を停止しているにもかかわらず第１ノズルから処理液が連続的に吐出される現象である。第１供給配管は、前記異常時以外は常に開いている。ボタ落ち、つまり、第１ノズルからの処理液の吐出を停止しているにもかかわらず、処理液の液滴が第１ノズルから断続的に落下する現象は、この異常から除かれる。つまり、ボタ落ちが発生したときは、第１供給配管が開いた状態が維持される。これは、第２ノズルに関する異常についても同様である。
流路面積は、液体が流れる空間における、液体が流れる方向に直交する断面の面積を意味する。第１圧力損失規定手段は、第１供給配管または第１分岐部の流路面積を減少させることにより第１供給配管での圧力損失を規定していてもよいし、第１供給配管および第１分岐部の両方の流路面積を減少させることにより第１供給配管での圧力損失を規定していてもよい。これは、後述する第２圧力損失規定手段についても同様である。
請求項２に記載の発明は、前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部と、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流に向かって細くなる縮小部と、処理液が通過する少なくとも一つの貫通穴が設けられており、前記第１供給配管に配置されたオリフィス部材と、のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の基板処理装置である。
請求項３に記載の発明は、前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含む、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
これらの構成によれば、上昇部、縮小部、オリフィス部材、および電動バルブの少なくとも一つが第１供給配管に設けられている。上昇部は上方に延びており、位置エネルギーを処理液に加える必要があるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。縮小部およびオリフィス部材は流路面積を減少させるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。同様に、電動バルブは流路面積を減少させるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。これにより、第１供給配管での圧力損失を第１戻り配管での圧力損失よりも大きくすることができる。特に、上昇部、縮小部、およびオリフィス部材は流路面積が一定であるのに対して、電動バルブは流路面積を任意の大きさに変更できる。
縮小部は、処理液の流れの下流に向かって連続的に減少する内径を有する筒状のテーパー部であってもよいし、処理液の流れの下流に向かって段階的に減少する内径を有する筒状の段差部であってもよいし、テーパー部および段差部の両方を備えていてもよい。
請求項４に記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、前記基板保持手段に保持されている基板に供給される処理液を送る送液装置と、前記送液装置によって送られた処理液を第１分岐部に案内する共通配管と、前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１供給配管とは異なる経路に沿って前記第１分岐部から案内する第１戻り配管と、前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備え、前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部と、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流に向かって細くなる縮小部と、処理液が通過する少なくとも一つの貫通穴が設けられており、前記第１供給配管に配置されたオリフィス部材と、のうちの少なくとも一つを含む、基板処理装置である。
請求項５に記載の発明は、基板を保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、前記基板保持手段に保持されている基板に供給される処理液を送る送液装置と、前記送液装置によって送られた処理液を第１分岐部に案内する共通配管と、前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１供給配管とは異なる経路に沿って前記第１分岐部から案内する第１戻り配管と、前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備え、前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含む、基板処理装置である。
これらの構成によれば、送液装置によって送られた処理液が、共通配管によって第１分岐部に案内され、第１供給配管または第１戻り配管に供給される。第１供給配管に供給された処理液は、第１ノズルから吐出され、基板に供給される。これにより、基板が処理される。その一方で、第１戻り配管に供給された処理液は、タンクまたは排液配管に案内される。
第１供給配管での圧力損失は第１戻り配管での圧力損失よりも大きい。これは、上昇部、縮小部、オリフィス部材、および電動バルブの少なくとも一つが第１供給配管に設けられているからである。つまり、上昇部は上方に延びており、位置エネルギーを処理液に加える必要があるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。縮小部およびオリフィス部材は流路面積を減少させるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。同様に、電動バルブは流路面積を減少させるので、第１供給配管での圧力損失が増加する。特に、上昇部、縮小部、およびオリフィス部材は流路面積が一定であるのに対して、電動バルブは流路面積を任意の大きさに変更できる。
共通配管から第１供給配管に処理液が流れ難いので、共通配管内の処理液は、主として第１戻り配管に流れる。第１吐出バルブは、第１戻り配管の流路面積を減少させることにより第１戻り配管での圧力損失を増加させる。これにより、第１戻り配管での圧力損失が第１供給配管での圧力損失よりも大きくなり、共通配管から第１供給配管に処理液が流れる。その後、第１吐出バルブは、第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、第１戻り配管での圧力損失を第１供給配管での圧力損失よりも小さくする。これにより、共通配管から第１供給配管への処理液の供給が停止され、共通配管から第１戻り配管に処理液が供給される。
このように、第１ノズルからの処理液の吐出実行および吐出停止は、第１供給配管を開閉バルブで開閉することにより切り替えられるのではなく、第１供給配管での圧力損失と第１戻り配管での圧力損失との大小関係を変更することにより切り替えられる。第１供給配管は、開閉バルブで閉じられるのではなく、異常時以外は常に開かれている。したがって、第１供給配管を開閉バルブで開閉する場合に比べて、第１ノズルに供給された処理液に含まれる異物の量が少ない。これにより、処理液に含まれる異物で基板が汚染されることを抑制または防止でき、基板の清浄度を高めることができる。
さらに、第１供給配管が常に開かれているので、処理液の吐出を停止している状態では、共通配管から第１戻り配管への処理液の流れに起因する負圧が第１供給配管の内部に加わる。第１ノズルおよび第１供給配管に残留している処理液は、この負圧によって第１戻り配管の方に吸い寄せられ、第１戻り配管に流れる。これにより、第１ノズルおよび第１供給配管に残留する処理液の量を低減できる。その結果、第１ノズルからの処理液の吐出を停止しているにもかかわらず、処理液の液滴が第１ノズルから断続的に落下する現象（いわゆる「ボタ落ち」）の発生を抑制または防止できる。
第１戻り配管の下流端は、基板に供給されるべき処理液を貯留するタンクに接続されていてもよいし、処理液を基板処理装置の外に案内する排液配管に接続されていてもよい。つまり、共通配管から第１戻り配管に供給された処理液は、回収されてもよいし、回収されなくてもよい。
請求項６に記載の発明は、前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部を含み、前記基板処理装置は、前記上昇部に処理液があるか否かを検出する第１液体検出センサーをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１供給配管の上昇部に処理液があるか否かが、第１液体検出センサーによって検出される。処理液の吐出を停止しているときには、上昇部が空になっているはずである。また、処理液の吐出を実行しているときには、上昇部が処理液で満たされるはずである。処理液の吐出を停止した後は、上昇部に残留している処理液が、共通配管から第１戻り配管に流れる処理液に起因する吸引力と重力とで第１戻り配管に流れ、上昇部が空になるはずである。
処理液の吐出を停止しているにもかかわらず共通配管から第１供給配管に処理液が供給される異常が発生すると、処理液の液面が上昇部を上昇し、上昇部が処理液で満たされる。上昇部での処理液の有無を検出することにより、このような異常を検出できる。また、処理液の吐出を実行しているとき、処理液が第１供給配管に供給されていることを確認することができる。さらに、処理液の吐出を停止した後に第１供給配管が空になったことを確認できる。
請求項７に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブが前記第１吐出停止状態のときに前記上昇部に処理液があることを前記第１液体検出センサーが検出すると、前記送液装置に処理液の送液を停止させる制御装置をさらに備える、請求項６に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、処理液の吐出を停止しているにもかかわらず共通配管から第１供給配管に処理液が供給される異常が発生すると、制御装置が送液装置に処理液の送液を停止させる。これにより、処理液の吐出を停止しているにもかかわらず第１ノズルが処理液を連続的に吐出することを確実に防止することができる。
請求項６に記載の発明は、前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブをさらに含み、前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブが前記第１吐出停止状態のときに前記上昇部に処理液があることを前記第１液体検出センサーが検出すると、前記電動バルブを閉じることにより、前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れないように前記第１供給配管での処理液の流れを停止させる制御装置をさらに備える、請求項６または７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、電動バルブが第１供給配管に設けられている。電動バルブは、弁体が弁座から離れた開位置から弁体が弁座に接触する閉位置までの範囲の任意の位置に弁体を静止させる電動アクチュエータを備えている。処理液の吐出を停止しているにもかかわらず共通配管から第１供給配管に処理液が供給される異常が発生すると、制御装置は、電動アクチュエータに弁体を閉位置に移動させる。これにより、第１供給配管が塞がれるので、処理液の吐出を停止しているにもかかわらず第１ノズルが処理液を連続的に吐出することを確実に防止することができる。
請求項９に記載の発明は、前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含み、前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブを前記第１吐出実行状態から前記第１吐出停止状態に切り替える前に、前記電動バルブの開度を減少させる制御装置をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、電動バルブが第１供給配管に設けられている。処理液の吐出を停止させるとき、制御装置は、弁体が弁座から離れた状態を維持しながら電動バルブの開度を減少させる。これにより、第１供給配管での圧力損失が増加する。その後、制御装置は、第１吐出バルブの開度を増加させて、共通配管から第１供給配管への処理液の供給を停止させる。このように、第１供給配管での圧力損失を増加させた後に、第１吐出バルブの開度を増加させるので、電動バルブの開度を減少させずに第１吐出バルブの開度を増加させる場合と比較して、処理液の吐出を速やかに停止させることができる。
請求項１０に記載の発明は、前記共通配管を流れる処理液の流量を検出する第１流量計をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、共通配管を流れる処理液の流量が、第１流量計によって検出される。第１供給配管での圧力損失が第１戻り配管での圧力損失よりも大きいので、処理液の吐出を実行しているときには、処理液の吐出を停止しているときよりも大きな抵抗が共通配管内の処理液に加わる。そのため、処理液の吐出を実行しているときの処理液の流量は、処理液の吐出を停止しているときの処理液の流量よりも小さい。したがって、共通配管を流れる処理液の流量を検出することにより、処理液が共通配管から第１供給配管に流れていることを確認できる。
請求項１１に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持手段を収容するチャンバーと、前記チャンバーの側方に配置された流体ボックスと、前記第１ノズルに供給される処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方によって前記第１供給配管の上流で変更する温度調節器とをさらに備え、前記第１分岐部は、前記チャンバーまたは流体ボックス内に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１ノズルに供給される処理液が、第１供給配管の上流で加熱または冷却される。処理液の吐出を停止しているとき、処理液は、共通配管から第１供給配管に供給されずに、共通配管から第１戻り配管に供給される。このとき、第１供給配管の温度は室温またはその付近の温度になる。そのため、処理液の吐出を開始した直後は、処理液の温度が第１供給配管や第１ノズルで変化してしまう。
第１供給配管での処理液の温度変化は、第１供給配管を短くすることにより低減される。第１供給配管は、第１分岐部が第１ノズルに近づくほど短くなる。第１分岐部は、チャンバーまたは流体ボックス内に配置されており、第１ノズルに比較的近い。これにより、第１供給配管を短くすることができ、第１供給配管での処理液の温度変化を低減することができる。そのため、意図する温度に近い処理液を当初から基板に供給することができる。
温度調節器は、室温（たとえば２０〜３０℃）よりも高い温度で処理液を加熱するヒータであってもよいし、室温よりも低い温度で処理液を冷却するクーラーであってもよいし、加熱および冷却の両方の機能を有していてもよい。また、温度調節器は、共通配管に設けられていてもよいし、タンクや循環配管などの共通配管の上流に配置された部材に設けられていてもよい。
請求項１２に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第２ノズルと、前記第１供給配管から前記第２ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記第１供給配管から前記第２ノズルに処理液を案内する第２供給配管とをさらに備え、前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失を規定し、前記第１吐出バルブは、前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管および第２供給配管に流す前記第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す前記第１吐出停止状態と、に切り替わる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。
請求項１３に記載の発明は、前記共通配管は、前記送液装置によって送られた処理液を案内する上流共通配管と、前記上流共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部に案内する第１下流共通配管と、前記上流共通配管によって案内された処理液を第２分岐部に案内する第２下流共通配管とを含み、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２分岐部から前記第２ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第２分岐部から前記第２ノズルに案内する第２供給配管と、前記共通配管によって案内された処理液を前記第２供給配管とは異なる経路に沿って前記第２分岐部から案内する第２戻り配管と、前記第２供給配管での圧力損失が前記第２戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第２圧力損失規定手段と、前記第２戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第２戻り配管での圧力損失を前記第２供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第２供給配管に流す第２吐出実行状態と、前記第２吐出実行状態のときよりも前記第２戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第２戻り配管での圧力損失を前記第２供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第２戻り配管に流す第２吐出停止状態と、に切り替わる第２吐出バルブとをさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置である。第２圧力損失規定手段は、上昇部、縮小部、オリフィス部材、および電動バルブの少なくとも一つを備えていてもよいし、これ以外の部材を備えていてもよい。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置を上から見た模式図である。 処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。 基板処理装置によって実行される基板の処理の一例について説明するための工程図である。 本発明の第１実施形態に係る薬液供給装置を示す模式図である。 開閉バルブの鉛直断面を示す模式的な断面図である。 流量調整バルブの鉛直断面を示す模式的な断面図である。 縮小部の断面を示す模式的な断面図である。図７の左側は、薬液が流れる方向に直交する断面を示しており、図７の右側は、縮小部の中心線を含む切断面に沿う断面を示している。 オリフィス部材の断面を示す模式的な断面図である。図８の左側は、薬液が流れる方向にオリフィス部材を見た図を示しており、図８の右側は、オリフィス部材の中心線を含む切断面に沿う断面を示している。 薬液の吐出を実行しているときの薬液供給装置を示す模式図である。 薬液の吐出を停止しているときの薬液供給装置を示す模式図である。 本発明の第２実施形態に係る薬液供給装置を示す模式図である。 吐出バルブおよび流量調整バルブの開度と薬液ノズルから吐出された薬液の流量の時間的変化を示すグラフである。 本発明の第３実施形態に係る薬液供給装置を示す模式図である。 本発明の第４実施形態に係る薬液供給装置を示す模式図である。 本発明の第５実施形態に係る薬液供給装置を示す模式図である。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１を上から見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数のキャリアＣを保持する複数のロードポートと、複数のロードポートから搬送された基板Ｗを処理液や処理ガスなどの処理流体で処理する複数の処理ユニット２と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。制御装置３は、プログラム等の情報を記憶する記憶部と記憶部に記憶された情報にしたがって基板処理装置１を制御する演算部とを含むコンピュータである。
基板処理装置１は、さらに、ロードポートと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットを含む。搬送ロボットは、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲとを含む。インデクサロボットＩＲは、ロードポートとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲと処理ユニット２との間で基板Ｗを搬送する。インデクサロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲは、基板Ｗを支持するハンドを含む。
基板処理装置１は、後述する第１吐出バルブ３４Ａなどの流体機器を収容する複数（たとえば４つ）の流体ボックス４を含む。処理ユニット２および流体ボックス４は、基板処理装置１の外壁１ａの中に配置されており、基板処理装置１の外壁１ａで覆われている。後述するタンク２４等を収容する薬液キャビネット５は、基板処理装置１の外壁１ａの外に配置されている。薬液キャビネット５は、基板処理装置１の側方に配置されていてもよいし、基板処理装置１が設置されるクリーンルームの下（地下）に配置されていてもよい。
複数の処理ユニット２は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数（たとえば４つ）の塔を形成している。各塔は、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２を含む。４つの流体ボックス４は、それぞれ、４つの塔に対応している。薬液キャビネット５内の薬液は、いずれかの流体ボックス４を介して、当該流体ボックス４に対応する塔に含まれる全ての処理ユニット２に供給される。
図２は、処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱型のチャンバー６と、チャンバー６内で基板Ｗを水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック１０と、基板Ｗから排出された処理液を受け止める筒状のカップ１４と含む。
チャンバー６は、基板Ｗが通過する搬入搬出口が設けられた箱型の隔壁８と、搬入搬出口を開閉するシャッター９と、フィルターによってろ過された空気であるクリーンエアーのダウンフローをチャンバー６内に形成するＦＦＵ７（ファン・フィルタ・ユニット）とを含む。センターロボットＣＲは、搬入搬出口を通じてチャンバー６に基板Ｗを搬入し、搬入搬出口を通じてチャンバー６から基板Ｗを搬出する。
スピンチャック１０は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１２と、スピンベース１２の上方で基板Ｗを水平な姿勢で保持する複数のチャックピン１１と、複数のチャックピン１１を回転させることにより回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンモータ１３とを含む。スピンチャック１０は、複数のチャックピン１１を基板Ｗの外周面に接触させる挟持式のチャックに限らず、非デバイス形成面である基板Ｗの裏面（下面）をスピンベース１２の上面に吸着させることにより基板Ｗを水平に保持するバキューム式のチャックであってもよい。
カップ１４は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる筒状の傾斜部１４ａと、傾斜部１４ａの下端部（外端部）から下方に延びる円筒状の案内部１４ｂと、上向きに開いた環状の溝を形成する液受部１４ｃとを含む。傾斜部１４ａは、基板Ｗおよびスピンベース１２よりも大きい内径を有する円環状の上端を含む。傾斜部１４ａの上端は、カップ１４の上端に相当する。カップ１４の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１２を取り囲んでいる。
処理ユニット２は、スピンチャック１０が基板Ｗを保持する保持位置よりもカップ１４の上端が上方に位置する上位置（図２に示す位置）と、カップ１４の上端が保持位置よりも下方に位置する下位置との間で、カップ１４を鉛直に昇降させるカップ昇降ユニット１５を含む。処理液が基板Ｗに供給されるとき、カップ１４は上位置に配置される。基板Ｗから外方に飛散した処理液は、傾斜部１４ａによって受け止められた後、案内部１４ｂによって液受部１４ｃ内に集められる。
処理ユニット２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル１６を含む。リンス液ノズル１６は、リンス液バルブ１８が介装されたリンス液配管１７に接続されている。処理ユニット２は、リンス液ノズル１６から吐出されたリンス液が基板Ｗに供給される処理位置とリンス液ノズル１６が平面視で基板Ｗから離れた退避位置との間でリンス液ノズル１６を水平に移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
リンス液バルブ１８が開かれると、リンス液が、リンス液配管１７からリンス液ノズル１６に供給され、リンス液ノズル１６から吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：Ｄeionized water）である。リンス液は、純水に限らず、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよい。
処理ユニット２は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する第１薬液ノズル２１Ａと、第１薬液ノズル２１Ａから吐出された薬液が基板Ｗの上面に供給される処理位置と第１薬液ノズル２１Ａが平面視で基板Ｗから離れた退避位置との間で第１薬液ノズル２１Ａを水平に移動させるノズル移動ユニット２２とを含む。ノズル移動ユニット２２は、たとえば、カップ１４のまわりで鉛直に延びる揺動軸線Ａ２まわりに第１薬液ノズル２１Ａを水平に移動させる旋回ユニットである。
基板処理装置１は、第１薬液ノズル２１Ａに薬液を供給する薬液供給装置２３を含む。薬液供給装置２３については後述する。第１薬液ノズル２１Ａに供給される薬液は、たとえば、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（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など）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液である。これ以外の液体が第１薬液ノズル２１Ａに供給されてもよい。
図３は、基板処理装置１によって実行される基板Ｗの処理の一例について説明するための工程図である。以下の各工程は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。以下では、図１〜図３を参照する。
基板処理装置１によって基板Ｗが処理されるときには、チャンバー６内に基板Ｗを搬入する搬入工程が行われる（図３のステップＳ１）。
具体的には、第１薬液ノズル２１Ａが基板Ｗの上方から退避しており、カップ１４が下位置に位置している状態で、センターロボットＣＲ（図１参照）が、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー６内に進入させる。その後、センターロボットＣＲは、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンド上の基板Ｗをスピンチャック１０の上に置く。スピンモータ１３は、基板Ｗがチャックピン１１によって把持された後、基板Ｗの回転を開始させる。センターロボットＣＲは、基板Ｗがスピンチャック１０の上に置かれた後、ハンドをチャンバー６の内部から退避させる。
次に、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程が行われる（図３のステップＳ２）。
具体的には、ノズル移動ユニット２２が、第１薬液ノズル２１Ａを処理位置に移動させ、カップ昇降ユニット１５が、カップ１４を上位置まで上昇させる。その後、薬液供給装置２３が第１薬液ノズル２１Ａへの薬液の供給を開始し、第１薬液ノズル２１Ａが薬液を吐出する。第１薬液ノズル２１Ａが薬液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット２２は、第１薬液ノズル２１Ａから吐出された薬液が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、第１薬液ノズル２１Ａから吐出された薬液が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間で第１薬液ノズル２１Ａを移動させてもよいし、薬液の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するように第１薬液ノズル２１Ａを静止させてもよい。
第１薬液ノズル２１Ａから吐出された薬液は、基板Ｗの上面に着液した後、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う薬液の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域に薬液が供給される。特に、ノズル移動ユニット２２が第１薬液ノズル２１Ａを中央処理位置と外周処理位置との間で移動させる場合は、基板Ｗの上面全域が薬液の着液位置で走査されるので、薬液が基板Ｗの上面全域に均一に供給される。これにより、基板Ｗの上面が均一に処理される。第１薬液ノズル２１Ａへの薬液の供給が開始されてから所定時間が経過すると、第１薬液ノズル２１Ａへの薬液の供給が停止される。その後、ノズル移動ユニット２２が第１薬液ノズル２１Ａを退避位置に移動させる。
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給工程が行われる（図３のステップＳ３）。
具体的には、リンス液バルブ１８が開かれ、リンス液ノズル１６が純水の吐出を開始する。基板Ｗの上面に着液した純水は、回転している基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。基板Ｗ上の薬液は、リンス液ノズル１６から吐出された純水によって洗い流される。これにより、基板Ｗの上面全域を覆う純水の液膜が形成される。リンス液バルブ１８が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ１８が閉じられ、純水の吐出が停止される。
次に、基板Ｗの回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程が行われる（図３のステップＳ４）。
具体的には、スピンモータ１３が基板Ｗを回転方向に加速させ、薬液供給工程およびリンス液供給工程での基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、液体が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１３が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される。
次に、基板Ｗをチャンバー６から搬出する搬出工程が行われる（図３のステップＳ５）。
具体的には、カップ昇降ユニット１５が、カップ１４を下位置まで下降させる。その後、センターロボットＣＲ（図１参照）が、ハンドをチャンバー６内に進入させる。センターロボットＣＲは、複数のチャックピン１１が基板Ｗの把持を解除した後、スピンチャック１０上の基板Ｗをハンドで支持する。その後、センターロボットＣＲは、基板Ｗをハンドで支持しながら、ハンドをチャンバー６の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー６から搬出される。
図４は、本発明の第１実施形態に係る薬液供給装置２３を示す模式図である。図４では、流体ボックス４を一点鎖線で示しており、薬液キャビネット５を二点鎖線で示している。これは、後述する図９〜図１１、および図１３〜図１５についても同様である。一点鎖線で囲まれた領域に配置された部材は流体ボックス４内に配置されており、二点鎖線で囲まれた領域に配置された部材は薬液キャビネット５内に配置されている。
基板処理装置１は、複数の処理ユニット２によって形成された複数の塔にそれぞれ対応する複数の薬液供給装置２３を含む。薬液供給装置２３は、同じ塔に含まれる全ての処理ユニット２に薬液を供給する。図４は、１つの薬液供給装置２３と、この薬液供給装置２３に対応する３つの処理ユニット２とを示している。
薬液供給装置２３は、基板Ｗに供給される薬液を貯留するタンク２４と、タンク２４内の薬液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管２５とを含む。薬液供給装置２３は、さらに、タンク２４内の薬液を循環配管２５に送るポンプ２７と、パーティクルなどの異物を薬液から除去するフィルター２８と、薬液を加熱することによりタンク２４内の薬液の温度を調整する上流ヒータ２６とを含む。ポンプ２７、フィルター２８、および上流ヒータ２６は、循環配管２５に介装されている。
ポンプ２７は、常時、タンク２４内の薬液を循環配管２５内に送る。薬液供給装置２３は、ポンプ２７に代えて、タンク２４内の気圧を上昇させることによりタンク２４内の薬液を循環配管２５に押し出す加圧装置を備えていてもよい。ポンプ２７および加圧装置は、いずれも、タンク２４内の薬液を循環配管２５に送る送液装置の一例である。
循環配管２５の上流端および下流端は、タンク２４に接続されている。薬液は、タンク２４から循環配管２５の上流端に送られ、循環配管２５の下流端からタンク２４に戻る。これにより、タンク２４内の薬液が循環路を循環する。薬液が循環路を循環している間に、薬液に含まれる異物がフィルター２８によって除去され、薬液が上流ヒータ２６によって加熱される。これにより、タンク２４内の薬液は、室温よりも高い一定の温度に維持される。
薬液供給装置２３は、複数の処理ユニット２にそれぞれ対応する複数組の共通配管２９、第１分岐部３０Ａ、第１供給配管３１Ａ、および第１戻り配管３２Ａを含む。共通配管２９の上流端は、循環配管２５に接続されており、共通配管２９の下流端は、第１分岐部３０Ａに接続されている。第１供給配管３１Ａの上流端は、第１分岐部３０Ａに接続されており、第１供給配管３１Ａの下流端は、第１薬液ノズル２１Ａに接続されている。第１戻り配管３２Ａの上流端は、第１分岐部３０Ａに接続されており、第１戻り配管３２Ａの下流端は、薬液タンク２４に接続されている。
循環配管２５を流れる薬液は、循環配管２５から共通配管２９に流れ、第１分岐部３０Ａを介して共通配管２９から第１供給配管３１Ａまたは第１戻り配管３２Ａに流れる。第１供給配管３１Ａに供給された薬液は、第１薬液ノズル２１Ａから吐出され、基板Ｗに供給される。これにより、基板Ｗが処理される。その一方で、第１戻り配管３２Ａに供給された薬液は、タンク２４に戻り、再び循環配管２５を循環する。薬液に含まれる異物は、循環配管２５を循環している間にフィルター２８によって除去される。
薬液供給装置２３は、複数の処理ユニット２にそれぞれ対応する複数組の第１流量計３３Ａ、第１吐出バルブ３４Ａ、第１液体検出センサー３５Ａ、および第１絞り装置３６Ａを含む。第１流量計３３Ａは、共通配管２９を流れる薬液の流量を検出する。第１吐出バルブ３４Ａは、第１戻り配管３２Ａの流路面積を増加および減少させる。第１液体検出センサー３５Ａは、第１供給配管３１Ａ内の検出位置に薬液があるか否かを検出する。第１液体検出センサー３５Ａは、たとえば、静電容量センサーである。第１絞り装置３６Ａは、第１供給配管３１Ａの流路面積を減少させることにより第１供給配管３１Ａでの圧力損失を増加させる。
図５は、開閉バルブ４１Ａの鉛直断面を示す模式的な断面図である。第１吐出バルブ３４Ａは、図５に示す開閉バルブ４１Ａである。開閉バルブ４１Ａは、たとえば、ダイヤフラムバルブである。開閉バルブ４１Ａの種類は、これ以外であってもよい。開閉バルブ４１Ａは、薬液が流れる内部流路４２ａを形成するバルブボディ４２と、内部流路４２ａ内に配置された弁体４３とを含む。図５に示す例では、弁体４３は、ダイヤフラムである。弁体４３は、内部流路４２ａに設けられた環状の弁座４４に接触する環状部４３ａを含む。開閉バルブ４１Ａは、さらに、弁体４３が弁座４４から離れた開位置と弁体４３と弁座４４との接触により内部流路４２ａが塞がれる閉位置との間で弁体４３を動作させるバルブアクチュエータ４５を含む。
図５に示すバルブアクチュエータ４５は、たとえば、空気圧で弁体４３を動作させる空気圧アクチュエータである。バルブアクチュエータ４５は、弁体４３と共に動作するロッド４６と、ロッド４６を取り囲むシリンダ４７と、シリンダ４７の内部を第１室と第２室とに仕切るピストン４８とを含む。バルブアクチュエータ４５は、さらに、ピストン４８を弁体４３の方に押すことによりロッド４６および弁体４３を閉位置の方に移動させる力を発生するスプリング４９と、第１室に接続された第１ポート５０と、第２室に接続された第２ポート５２とを含む。スプリング４９は、第１室に配置されている。
弁体４３はスプリング４９の力によって弁座４４に押し付けられている。空気圧の供給によって第２室の気圧を第１室の気圧よりも高くすると、ピストン４８が第１室の方、つまり、弁体４３から離れる方向に移動する。これにより、弁体４３が弁座４４から離れ、内部流路４２ａが開かれる。第２室の気圧を低下させると、ピストン４８はスプリング４９の力で弁体４３の方に戻る。これにより、弁体４３が弁座４４に接触し、内部流路４２ａが閉じられる。
図６は、流量調整バルブ４１Ｂの鉛直断面を示す模式的な断面図である。第１吐出バルブ３４Ａは、図６に示す流量調整バルブ４１Ｂであってもよい。図６に示す流量調整バルブ４１Ｂは、ニードルバルブである。流量調整バルブ４１Ｂの種類は、これ以外であってもよい。流量調整バルブ４１Ｂは、薬液が流れる内部流路４２ａを形成するバルブボディ４２と、内部流路４２ａ内に配置された弁体４３とを含む。図６に示す例では、弁体４３は、ニードルである。弁体４３は、内部流路４２ａに設けられた環状の弁座４４に接触する環状部４３ａと、弁座４４と同軸の円錐部４３ｂとを含む。流量調整バルブ４１Ｂは、さらに、弁体４３が弁座４４から離れた開位置（実線で示す位置）から弁体４３と弁座４４との接触により内部流路４２ａが塞がれる閉位置（二点鎖線で示す位置）までの範囲の任意の位置で弁体４３を静止させるバルブアクチュエータ４５を含む。
図６に示すバルブアクチュエータ４５は、たとえば、電力で弁体４３を動作させる電動アクチュエータである。バルブアクチュエータ４５は、弁体４３を弁体４３の軸方向に移動させる力を発生する電動モータ５２と、電動モータ５２の回転を弁体４３の軸方向への弁体４３の直線運動に変換する運動変換機構５３とを含む。弁体４３は、電動モータ５２の回転に応じて弁体４３の軸方向に移動する。電動モータ５２の回転角は、制御装置３によって制御される。
電動モータ５２が正転方向に回転すると弁体４３の環状部４３ａが弁座４４に近づく。電動モータ５２が逆転方向に回転すると弁体４３の環状部４３ａが弁座４４から遠ざかる。弁体４３の円錐部４３ｂと弁座４４との間の環状の空間の面積は、弁体４３の移動に伴って増加または減少する。これにより、流量調整バルブ４１Ｂの開度が変更される。また、弁体４３が閉位置に配置され、弁体４３の環状部４３ａが弁座４４に押し付けられると、内部流路４２ａが塞がれ、流量調整バルブ４１Ｂが閉じられる。
図７は、縮小部３７Ａの断面を示す模式的な断面図である。図７の左側は、薬液が流れる方向に直交する断面を示しており、図７の右側は、縮小部３７Ａの中心線を含む切断面に沿う断面を示している。図８は、オリフィス部材３７Ｂの断面を示す模式的な断面図である。図８の左側は、薬液が流れる方向にオリフィス部材３７Ｂを見た図を示しており、図８の右側は、オリフィス部材３７Ｂの中心線を含む切断面に沿う断面を示している。
第１絞り装置３６Ａは、図７に示す縮小部３７Ａであってもよいし、図８に示すオリフィス部材３７Ｂであってもよい。図７に示す縮小部３７Ａの内径は、第１供給配管３１Ａにおける薬液の流れの下流に向かうにしたがって連続的に細くなっている。縮小部３７Ａの内径は、段階的に細くなっていてもよい。図６に示すオリフィス部材３７Ｂは、オリフィス部材３７Ｂの厚み方向、すなわち、薬液が流れる方向にオリフィス部材３７Ｂを貫通する１つ以上の貫通穴３７ａを有している。図６は、複数の貫通穴３７ａがオリフィス部材３７Ｂに設けられており、薬液が流れる方向に見ると貫通穴３７ａが六角形である例を示している。
第１絞り装置３６Ａは、第１供給配管３１Ａに設けられる。図４は、第１絞り装置３６Ａが第１液体検出センサー３５Ａの下流に配置されている例を示している。第１絞り装置３６Ａは、第１液体検出センサー３５Ａの上流に配置されていてもよい。第１絞り装置３６Ａは、第１供給配管３１Ａの流路面積を減少させることにより、第１供給配管３１Ａでの圧力損失を増加させる。第１絞り装置３６Ａは、第１供給配管３１Ａの流路面積を減少させるものの、第１供給配管３１Ａを完全には塞いでいない。したがって、薬液は、常に、第１絞り装置３６Ａを通過することができる。
第１絞り装置３６Ａは、第１供給配管３１Ａの上昇部３１ａと共に、第１供給配管３１Ａでの圧力損失が第１戻り配管３２Ａでの圧力損失よりも大きくなるように、第１供給配管３１Ａでの圧力損失を規定している。図４に示すように、上昇部３１ａは、第１供給配管３１Ａにおける薬液の流れの下流の方に上方に延びている。上昇部３１ａは、鉛直であってもよいし、水平面に対して斜めに傾いた方向に延びていてもよい。第１液体検出センサー３５Ａは、上昇部３１ａに取り付けられている。上昇部３１ａの上端部は、第１液体検出センサー３５Ａよりも上方に配置されている。
第１吐出バルブ３４Ａの開度が最大のとき、つまり、第１吐出バルブ３４Ａが全開のとき、第１供給配管３１Ａでの圧力損失は、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失よりも大きい。第１戻り配管３２Ａでの圧力損失は、第１戻り配管３２Ａの流路面積の変化に伴って増減する。第１吐出バルブ３４Ａは、第１吐出バルブ３４Ａの開度を変更することにより、第１戻り配管３２Ａの流路面積を増減させる。第１吐出バルブ３４Ａは、第１戻り配管３２Ａの流路面積を増減させることにより、第１供給配管３１Ａでの圧力損失と第１戻り配管３２Ａでの圧力損失との大小関係を変更する。
具体的には、第１吐出バルブ３４Ａは、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失が第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも大きい吐出実行位置と、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失が第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも小さい吐出停止位置と、の間で弁体４３を移動させる。吐出実行位置は、弁体４３が弁座４４に接触した閉位置であり、吐出停止位置は、弁体４３が弁座４４から離れた開位置である。
第１吐出バルブ３４Ａが図６に示す流量調整バルブ４１Ｂである場合、吐出実行位置は、開位置（全開位置）と閉位置との間の中間開位置であってもよい。中間開位置は、弁体４３が弁座４４から離れた位置である。弁体４３が中間開位置に配置されているときの流量調整バルブ４１Ｂの開度は、弁体４３が全開位置に配置されているときの流量調整バルブ４１Ｂの開度よりも小さい。
制御装置３は、弁体４３が吐出停止位置に位置する第１吐出停止状態と、弁体４３が吐出実行位置に位置する第１吐出実行状態と、の間で第１吐出バルブ３４Ａの状態を切り替える。これによって、第１薬液ノズル２１Ａからの薬液の吐出が制御される。以下では、図９および図１０を参照して、第１薬液ノズル２１Ａに薬液を吐出させる第１吐出実行状態と第１薬液ノズル２１Ａに薬液の吐出を停止させる第１吐出停止状態の薬液供給装置２３について説明する。
図９は、薬液の吐出を実行しているときの薬液供給装置２３を示す模式図である。図１０は、薬液の吐出を停止しているときの薬液供給装置２３を示す模式図である。
図９に示すように、第１薬液ノズル２１Ａに薬液を吐出させるときは、制御装置３は、第１吐出バルブ３４Ａを第１吐出停止状態から第１吐出実行状態に切り替える。これにより、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失が、第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも大きくなる。そのため、共通配管２９内の薬液は、共通配管２９から第１供給配管３１Ａに供給され、第１供給配管３１Ａから第１薬液ノズル２１Ａに供給される。これにより、薬液が第１薬液ノズル２１Ａから基板Ｗに向けて吐出される。
図１０に示すように、第１薬液ノズル２１Ａに薬液の吐出を停止させるときは、制御装置３は、第１吐出バルブ３４Ａを第１吐出実行状態から第１吐出停止状態に切り替える。これにより、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失が、第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも小さくなる。そのため、共通配管２９内の薬液は、共通配管２９から第１供給配管３１Ａに供給されずに、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａに供給される。第１戻り配管３２Ａに供給された薬液は、タンク２４に戻り、再び循環配管２５を循環する。
前述のように、第１流量計３３Ａは、共通配管２９を流れる薬液の流量を検出している。第１供給配管３１Ａでの圧力損失が第１戻り配管３２Ａでの圧力損失よりも大きいので、薬液の吐出を実行しているときには、薬液の吐出を停止しているときよりも大きな抵抗が共通配管２９内の薬液に加わる。そのため、薬液の吐出を実行しているときの薬液の流量は、薬液の吐出を停止しているときの薬液の流量よりも小さい。したがって、共通配管２９を流れる薬液の流量を検出することにより、薬液が共通配管２９から第１供給配管３１Ａに流れていることを確認できる。
また、第１液体検出センサー３５Ａは、第１供給配管３１Ａの上昇部３１ａ内の検出位置に薬液があるか否を検出している。薬液の吐出を停止しているときには、上昇部３１ａが空になっているはずである。また、薬液の吐出を実行しているときには、上昇部３１ａが薬液で満たされるはずである。薬液の吐出を停止した後は、上昇部３１ａに残留している薬液が、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａに流れる薬液に起因する吸引力と重力とで第１戻り配管３２Ａに流れ、上昇部３１ａが空になるはずである。
薬液の吐出を停止しているにもかかわらず共通配管２９から第１供給配管３１Ａに薬液が供給される異常が発生すると、薬液の液面が上昇部３１ａを上昇し、上昇部３１ａが薬液で満たされる。上昇部３１ａでの薬液の有無を検出することにより、このような異常を検出できる。また、薬液の吐出を実行しているとき、薬液が第１供給配管３１Ａに供給されていることを確認することができる。さらに、薬液の吐出を停止した後に第１供給配管３１Ａが空になったことを確認できる。
第１流量計３３Ａの検出値および第１液体検出センサー３５Ａの検出値は、制御装置３に入力される。前述の異常が発生したとき、制御装置３は、ポンプ２７に薬液の送液を停止させてもよい。さらに、制御装置３は、警報装置に警報を発生させて、基板処理装置１の管理者に異常を通知してもよい。警報装置は、メッセージを表示する表示装置であってもよいし、警報音を発する音発生装置であってもよいし、メッセージ、音、および光のうちの２つ以上を用いて異常を知らせる装置であってもよい。
以上のように第１本実施形態では、第１薬液ノズル２１Ａからの薬液の吐出実行および吐出停止は、第１供給配管３１Ａを開閉バルブで開閉することにより切り替えられるのではなく、第１供給配管３１Ａでの圧力損失と第１戻り配管３２Ａでの圧力損失との大小関係を変更することにより切り替えられる。第１供給配管３１Ａは、開閉バルブで閉じられるのではなく、異常時以外は常に開かれている。したがって、第１供給配管３１Ａを開閉バルブで開閉する場合に比べて、第１薬液ノズル２１Ａに供給された薬液に含まれる異物の量が少ない。これにより、薬液に含まれる異物で基板Ｗが汚染されることを抑制または防止でき、基板Ｗの清浄度を高めることができる。
さらに、第１供給配管３１Ａが常に開かれているので、薬液の吐出を停止している状態では、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａへの薬液の流れに起因する負圧が第１供給配管３１Ａの内部に加わる。第１薬液ノズル２１Ａおよび第１供給配管３１Ａに残留している薬液は、この負圧によって第１戻り配管３２Ａの方に吸い寄せられ、第１戻り配管３２Ａに流れる。これにより、第１薬液ノズル２１Ａおよび第１供給配管３１Ａに残留する薬液の量を低減できる。その結果、第１薬液ノズル２１Ａからの薬液の吐出を停止しているにもかかわらず、薬液の液滴が第１薬液ノズル２１Ａから断続的に落下する現象（いわゆる「ボタ落ち」）の発生を抑制または防止できる。
加えて、第１吐出バルブ３４Ａが完全に閉じない、つまり、開度が最も小さいときでも弁体４３が弁座４４に接触しない場合でも、第１吐出バルブ３４Ａに可動部が存在するので、パーティクルが第１吐出バルブ３４Ａで発生し得る。つまり、第１戻り配管３２Ａを流れる薬液にパーティクルが混入し得る。しかしながら、第１戻り配管３２Ａを流れる薬液は、タンク２４に戻り、循環配管２５を循環する。薬液に含まれる異物は、循環配管２５を循環している間にフィルター２８によって除去される。したがって、第１吐出バルブ３４Ａで発生したパーティクルが薬液と共に第１薬液ノズル２１Ａから吐出されることを回避でき、基板Ｗの汚染を抑制または防止できる。
第１本実施形態では、第１薬液ノズル２１Ａに供給される薬液が、第１供給配管３１Ａの上流で加熱または冷却される。薬液の吐出を停止しているとき、薬液は、共通配管２９から第１供給配管３１Ａに供給されずに、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａに供給される。このとき、第１供給配管３１Ａの温度は室温またはその付近の温度になる。そのため、薬液の吐出を開始した直後は、薬液の温度が第１供給配管３１Ａや第１薬液ノズル２１Ａで変化してしまう。
第１供給配管３１Ａでの薬液の温度変化は、第１供給配管３１Ａを短くすることにより低減される。第１供給配管３１Ａは、第１分岐部３０Ａが第１薬液ノズル２１Ａに近づくほど短くなる。第１分岐部３０Ａは、チャンバー６または流体ボックス４内に配置されており、第１薬液ノズル２１Ａに比較的近い。これにより、第１供給配管３１Ａを短くすることができ、第１供給配管３１Ａでの薬液の温度変化を低減することができる。そのため、意図する温度に近い薬液を当初から基板Ｗに供給することができる。
第２実施形態
図１１は、本発明の第２実施形態に係る薬液供給装置２３を示す模式図である。図１２は、吐出バルブおよび流量調整バルブ４１Ｂの開度と薬液ノズルから吐出された薬液の流量の時間的変化を示すグラフである。図１１および図１２において、前述の図１〜図１０に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
図１１に示すように、第２実施形態では、図６に示す流量調整バルブ４１Ｂが第１絞り装置３６Ａの代わりに第１供給配管３１Ａに設けられている。電動バルブの一例である流量調整バルブ４１Ｂは、その開度を任意の大きさに変更できるので、複数の処理ユニット２間での圧力損失の差を低減できる。
図１２に示すように、第１薬液ノズル２１Ａに薬液を吐出させるとき、制御装置３は、流量調整バルブ４１Ｂの弁体４３を全開位置に位置させた状態で、第１吐出バルブ３４Ａの弁体４３を開位置から閉位置に移動させる（図１２に示す時刻Ｔ１）。これにより、第１薬液ノズル２１Ａが薬液の吐出を開始し、第１薬液ノズル２１Ａから吐出される薬液の流量が零から増加する。
その後、制御装置３は、第１吐出バルブ３４Ａの弁体４３を閉位置に位置させた状態で、流量調整バルブ４１Ｂの弁体４３を全開位置から中間開位置に移動させる（図１２に示す時刻Ｔ２）。これにより、第１供給配管３１Ａでの圧力損失が増加する。このとき、第１薬液ノズル２１Ａから吐出される薬液の流量は、零よりも大きい値まで減少する。
その後、制御装置３は、第１吐出バルブ３４Ａの弁体４３を閉位置から開位置に移動させる（図１２に示す時刻Ｔ３）。これにより、第１戻り配管３２Ａでの圧力損失が第１供給配管３１Ａでの圧力損失よりも小さくなるので、共通配管２９から第１供給配管３１Ａへの薬液の供給が停止され、共通配管２９から第１戻り配管３２Ａに薬液が供給される。そのため、第１薬液ノズル２１Ａから吐出される薬液の流量が零まで減少し、第１薬液ノズル２１Ａからの薬液の吐出が停止される。
第２実施形態では、第１実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、第２実施形態では、電動バルブの一例である流量調整バルブ４１Ｂが第１供給配管３１Ａに設けられている。薬液の吐出を停止させるとき、制御装置３は、弁体４３が弁座４４から離れた状態を維持しながら流量調整バルブ４１Ｂの開度を減少させ、その後、第１吐出バルブ３４Ａの開度を増加させる。このように、第１供給配管３１Ａでの圧力損失を増加させた後に、第１吐出バルブ３４Ａの開度を増加させるので、流量調整バルブ４１Ｂの開度を減少させずに第１吐出バルブ３４Ａの開度を増加させる場合と比較して、薬液の吐出を速やかに停止させることができる。
また第１実施形態では、薬液供給装置２３に異常が発生すると、制御装置３が、ポンプ２７に薬液の送液を停止させる場合について説明した。このような異常が発生した場合、制御装置３は、ポンプ２７に薬液の送液を停止させることに加えてまたは代えて、流量調整バルブ４１Ｂの弁体４３を閉位置に移動させてもよい。この場合、第１供給配管３１Ａが塞がれるので、薬液の吐出を停止しているにもかかわらず第１薬液ノズル２１Ａが薬液を連続的に吐出することを確実に防止することができる。
第３実施形態
図１３は、本発明の第３実施形態に係る薬液供給装置２３を示す模式図である。図１３において、前述の図１〜図１２に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第３実施形態では、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する第２薬液ノズル２１Ｂと、第１供給配管３１Ａから第２薬液ノズル２１Ｂに薬液を案内する第２供給配管３１Ｂと、第２供給配管３１Ｂの流路面積を減少させることにより第２供給配管３１Ｂでの圧力損失を増加させる第２絞り装置３６Ｂとが、基板処理装置１に設けられている。第２絞り装置３６Ｂは、図６に示す流量調整バルブ４１Ｂであってもよいし、図７に示す縮小部３７Ａであってもよいし、図８に示すオリフィス部材３７Ｂであってもよいし、これらの２つ以上を備えていてもよい。
第３実施形態では、第１実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、第３実施形態では、複数の薬液ノズル（第１薬液ノズル２１Ａおよび第２薬液ノズル２１Ｂ）が設けられているので、第１供給配管３１Ａおよび第２供給配管３１Ｂでの圧力損失をさらに増加させたとしても、基板Ｗに供給される薬液の流量の減少を抑えることができる。第１供給配管３１Ａおよび第２供給配管３１Ｂでの圧力損失をさらに増加させれば、共通配管２９から第１供給配管３１Ａおよび第２供給配管３１Ｂに薬液が流れ難くなるので、薬液が意図せず第１薬液ノズル２１Ａおよび第２薬液ノズル２１Ｂに供給されることを抑制または防止できる。
基板Ｗの表面が疎水性である場合、基板Ｗの全面を処理液で覆うために、大流量で処理液を基板Ｗの表面に供給する必要がある。圧力損失を増加させるために供給配管を細くすると、薬液を大流量で基板Ｗの表面に供給することが難しくなる場合がある。このような場合でも、供給配管の本数を増やすことにより、各供給配管での圧力損失を高めながら、薬液を大流量で基板Ｗの表面に供給することができる。また、供給配管を細くすることで、ボタ落ちの発生をより確実に防止できる。さらに、供給配管の本数を増やすことにより、薬液ノズルを増やすことができ、基板Ｗの上面内の複数の着液位置に薬液を着液させることができる。これにより、基板Ｗの表面が疎水性であったとしても、基板Ｗの全面を確実に薬液で覆うことができる。
第４実施形態
図１４は、本発明の第４実施形態に係る薬液供給装置２３を示す模式図である。図１４において、前述の図１〜図１３に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
第４実施形態では、第２薬液ノズル２１Ｂ、第２供給配管３１Ｂ、および第２絞り装置３６Ｂに加えて、第２分岐部３０Ｂからタンク２４に薬液を案内する第２戻り配管３２Ｂと、第２戻り配管３２Ｂの流路面積を増減させる第２吐出バルブ３４Ｂと、第２供給配管３１Ｂ内の検出位置に薬液があるか否かを検出する第２液体検出センサー３５Ｂとが、基板処理装置１に設けられている。
共通配管２９は、ポンプ２７によって送られた薬液を案内する上流共通配管５３と、上流共通配管５３によって案内された薬液を第１分岐部３０Ａに案内する第１下流共通配管５４Ａと、上流共通配管５３によって案内された薬液を第２分岐部３０Ｂに案内する第２下流共通配管５４Ｂとを含む。第１供給配管３１Ａの上流端は、第１分岐部３０Ａに接続されている。第２供給配管３１Ｂの上流端は、第２分岐部３０Ｂに接続されている。第１液体検出センサー３５Ａおよび第２液体検出センサー３５Ｂは、それぞれ、第１供給配管３１Ａおよび第２供給配管３１Ｂの上昇部３１ａに取り付けられている。
第４実施形態では、第１実施形態および第３実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、第４実施形態では、第２吐出バルブ３４Ｂを開いた状態で第１吐出バルブ３４Ａを閉じると、第１薬液ノズル２１Ａだけが薬液を吐出する。これとは反対に、第１吐出バルブ３４Ａを開いた状態で第２吐出バルブ３４Ｂを閉じると、第２薬液ノズル２１Ｂだけが薬液を吐出する。第１吐出バルブ３４Ａおよび第２吐出バルブ３４Ｂの両方を閉じると、第１薬液ノズル２１Ａおよび第２薬液ノズル２１Ｂの両方が薬液を吐出する。したがって、基板Ｗに供給される薬液の流量を零よりも大きい範囲で変更することができる。
第５実施形態
図１５は、本発明の第５実施形態に係る薬液供給装置２３を示す模式図である。図１５において、前述の図１〜図１４に示された構成と同等の構成については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
以下の説明では、第１薬液ノズル２１Ａ、第２薬液ノズル２１Ｂ、第３薬液ノズル２１Ｃ、および第４薬液ノズル２１Ｄに対応する構成であることを表すために、「第１」、「第２」、「第３」、および「第４」を名称の先頭に付し、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、および「Ｄ」を名称の末尾に付すことがある。図１５では、同じ目的のため、「Ａ」、「Ｂ」、「Ｃ」、および「Ｄ」を符号の末尾に付している。たとえば、図１５中の符号「５４Ｄ」は、第４薬液ノズル２１Ｄに対応する第４戻り配管５４Ｄを表している。
第４実施形態では、第１薬液ノズル２１Ａおよび第２薬液ノズル２１Ｂに加えて、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する第３薬液ノズル２１Ｃおよび第４薬液ノズル２１Ｄが、基板処理装置１に設けられている。
供給配管３１Ａ〜３１Ｄ、戻り配管３２Ａ〜３２Ｄ、吐出バルブ３４Ａ〜３４Ｄ、液体検出センサー３５Ａ〜３５Ｄ、および絞り装置３６Ａ〜３６Ｄは、薬液ノズル２１Ａ〜２１Ｄごとに設けられている。さらに、上流ヒータ２６によって加熱された薬液をさらに加熱する下流ヒータ５５Ａ〜５５Ｄが、薬液ノズル２１Ａ〜２１Ｄごとに設けられている。複数の戻り配管３２Ａ〜３２Ｄは、クーラー５６を介してタンク２４に接続されている。
共通配管２９は、上流共通配管５３、第１下流共通配管５４Ａ、および第２下流共通配管５４Ｂに加えて、上流共通配管５３によって案内された薬液を第３分岐部３０Ｃに案内する第３下流共通配管５４Ｃと、上流共通配管５３によって案内された薬液を第４分岐部３０Ｃに案内する第４下流共通配管５４Ｄとを含む。第１下流共通配管５４Ａ、第２下流共通配管５４Ｂ、第３下流共通配管５４Ｃ、第４下流共通配管５４Ｄは、たとえば、流体ボックス４の中で上流共通配管５３から分岐している。
第１薬液ノズル２１Ａは、第１供給配管３１Ａに接続された吐出口５７を含む。第２薬液ノズル２１Ｂは、第２供給配管３１Ｂの下流端から分岐した複数の先端流路５８と、複数の先端流路５８にそれぞれ接続された複数の吐出口５７とを含む。第３薬液ノズル２１Ｃおよび第４薬液ノズル２１Ｄについても第２薬液ノズル２１Ｂと同様である。第１薬液ノズル２１Ａは、複数の先端流路５８と複数の吐出口５７とを含んでいてもよい。これとは反対に、第２薬液ノズル２１Ｂに設けられた吐出口５７の数は一つであってもよい。第３薬液ノズル２１Ｃおよび第４薬液ノズル２１Ｄについても同様である。吐出口５７は、タンク２４から供給された薬液を基板Ｗの上面に向けて吐出する。全ての吐出口５７は、基板Ｗの回転軸線Ａ１からの距離が異なる複数の位置にそれぞれ配置されている。
第５実施形態では、第１実施形態、第３実施形態、および第４実施形態に係る作用効果に加えて、次の作用効果を奏することができる。具体的には、第５実施形態では、上流ヒータ２６によって加熱された薬液をさらに加熱する下流ヒータ５５Ａ〜５５Ｄが、薬液ノズル２１Ａ〜２１Ｄごとに設けられている。したがって、基板Ｗに着液したときの薬液の温度を基板Ｗの回転軸線Ａ１からの距離に応じて変更することができる。基板Ｗ上での薬液の温度は回転軸線Ａ１から離れるしたがって低下する傾向にある。基板Ｗの回転軸線Ａ１から離れるにしたがって薬液の温度を高くすれば、基板Ｗ上での薬液の温度のばらつきを低減できる。これにより、処理の均一性を高めることができる。
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、タンク２４に貯留される液体は、薬液に限らず、リンス液などの他の液体であってもよい。
第１吐出バルブ３４Ａが全開の状態で、第１供給配管３１Ａでの圧力損失が第１戻り配管３２Ａでの圧力損失よりも大きくなるのであれば、第１供給配管３１Ａの上昇部３１ａおよび第１絞り装置３６Ａの一方を省略してもよい。
第１液体検出センサー３５Ａは、上昇部３１ａ以外の第１供給配管３１Ａの一部に薬液があるか否かを検出してもよい。第１液体検出センサー３５Ａが必要でなければ、第１液体検出センサー３５Ａを省略してもよい。同様に、第１流量計３３Ａを省略してもよい。上流ヒータ２６および下流ヒータ５５Ａ〜５５Ｄの少なくとも一方を省略してもよい。
第１分岐部３０Ａは、流体ボックス４の内部に限らず、チャンバー６の内部などの他の位置に配置されていてもよい。
第２実施形態において、制御装置３は、第１供給配管３１Ａに設けられた流量調整バルブ４１Ｂの開度を減少させずに、第１吐出バルブ３４Ａを第１吐出実行状態から第１吐出停止状態に切り替えてもよい。
基板処理装置１は、円板状の基板Ｗを処理する装置に限らず、多角形の基板Ｗを処理する装置であってもよい。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。
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。
１： 基板処理装置
３： 制御装置
４： 流体ボックス
６： チャンバー
１０： スピンチャック（基板保持手段）
２１Ａ： 第１薬液ノズル
２１Ｂ： 第２薬液ノズル
２１Ｃ： 第３薬液ノズル
２１Ｄ： 第４薬液ノズル
２３： 薬液供給装置
２４： タンク
２５： 循環配管
２６： 上流ヒータ（温度調節器）
２７： ポンプ（送液装置）
２８： フィルター
２９： 共通配管
３０Ａ： 第１分岐部
３０Ｂ： 第２分岐部
３０Ｃ： 第３分岐部
３０Ｄ： 第４分岐部
３１Ａ： 第１供給配管
３１Ｂ： 第２供給配管
３１ａ： 上昇部（第１圧力損失規定手段）
３２Ａ： 第１戻り配管
３２Ｂ： 第２戻り配管
３３Ａ： 第１流量計
３４Ａ： 第１吐出バルブ
３４Ｂ： 第２吐出バルブ
３５Ａ： 第１液体検出センサー
３５Ｂ： 第２液体検出センサー
３６Ａ： 第１絞り装置（第１圧力損失規定手段）
３６Ｂ： 第２絞り装置（第２圧力損失規定手段）
３７Ａ： 縮小部（第１および第２圧力損失規定手段）
３７Ｂ： オリフィス部材（第１および第２圧力損失規定手段）
３７ａ： 貫通穴
４１Ａ： 開閉バルブ
４１Ｂ： 流量調整バルブ（電動バルブ、第１および第２圧力損失規定手段）
４２ａ： 内部流路
４３： 弁体
４３ａ： 環状部
４３ｂ： 円錐部
４４： 弁座
５２： 電動モータ（電動アクチュエータ）
５３： 上流共通配管
５４Ａ： 第１下流共通配管
５４Ｂ： 第２下流共通配管
５４Ｃ： 第３下流共通配管
５４Ｄ： 第４下流共通配管
５５： 下流ヒータ（温度調節器）
Ｗ： 基板

Claims (13)

  1. 基板を保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記第１ノズルに供給される処理液を貯留するタンクと、
    前記タンク内の処理液を循環させる循環配管と、
    前記タンク内の処理液を前記循環配管に送る送液装置と、
    前記循環配管を流れる処理液から異物を除去するフィルターと、
    前記循環配管内の処理液を前記循環配管から第１分岐部に案内する共通配管と、
    前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、
    前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記タンクに案内する第１戻り配管と、
    前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、
    前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備える、基板処理装置。
  2. 前記第１圧力損失規定手段は、
    前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部と、
    前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流に向かって細くなる縮小部と、
    処理液が通過する少なくとも一つの貫通穴が設けられており、前記第１供給配管に配置されたオリフィス部材と、のうちの少なくとも一つを含む、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 基板を保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記基板保持手段に保持されている基板に供給される処理液を送る送液装置と、
    前記送液装置によって送られた処理液を第１分岐部に案内する共通配管と、
    前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、
    前記共通配管によって案内された処理液を前記第１供給配管とは異なる経路に沿って前記第１分岐部から案内する第１戻り配管と、
    前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、
    前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備え、
    前記第１圧力損失規定手段は、
    前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部と、
    前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流に向かって細くなる縮小部と、
    処理液が通過する少なくとも一つの貫通穴が設けられており、前記第１供給配管に配置されたオリフィス部材と、のうちの少なくとも一つを含む、基板処理装置。
  5. 基板を保持する基板保持手段と、
    前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第１ノズルと、
    前記基板保持手段に保持されている基板に供給される処理液を送る送液装置と、
    前記送液装置によって送られた処理液を第１分岐部に案内する共通配管と、
    前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部から前記第１ノズルに案内する第１供給配管と、
    前記共通配管によって案内された処理液を前記第１供給配管とは異なる経路に沿って前記第１分岐部から案内する第１戻り配管と、
    前記第１供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第１圧力損失規定手段と、
    前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管に流す第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す第１吐出停止状態と、に切り替わる第１吐出バルブとを備え、
    前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含む、基板処理装置。
  6. 前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管の一部であり、かつ、処理液の流れの下流の方に上方に延びる上昇部を含み、
    前記基板処理装置は、前記上昇部に処理液があるか否かを検出する第１液体検出センサーをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブが前記第１吐出停止状態のときに前記上昇部に処理液があることを前記第１液体検出センサーが検出すると、前記送液装置に処理液の送液を停止させる制御装置をさらに備える、請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブをさらに含み、
    前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブが前記第１吐出停止状態のときに前記上昇部に処理液があることを前記第１液体検出センサーが検出すると、前記電動バルブを閉じることにより、前記第１分岐部から前記第１ノズルに処理液が流れないように前記第１供給配管での処理液の流れを停止させる制御装置をさらに備える、請求項６または７に記載の基板処理装置。
  9. 前記第１圧力損失規定手段は、処理液が流れる内部流路を形成するバルブボディと前記内部流路内に配置された弁体と前記弁体を任意の位置に静止させる電動アクチュエータとが設けられた電動バルブを含み、
    前記基板処理装置は、前記第１吐出バルブを前記第１吐出実行状態から前記第１吐出停止状態に切り替える前に、前記電動バルブの開度を減少させる制御装置をさらに備える、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記共通配管を流れる処理液の流量を検出する第１流量計をさらに備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記基板処理装置は、前記基板保持手段を収容するチャンバーと、前記チャンバーの側方に配置された流体ボックスと、前記第１ノズルに供給される処理液の温度を加熱および冷却の少なくとも一方によって前記第１供給配管の上流で変更する温度調節器とをさらに備え、
    前記第１分岐部は、前記チャンバーまたは流体ボックス内に配置されている、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 前記基板処理装置は、
    前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第２ノズルと、
    前記第１供給配管から前記第２ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記第１供給配管から前記第２ノズルに処理液を案内する第２供給配管とをさらに備え、
    前記第１圧力損失規定手段は、前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失が前記第１戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失を規定し、
    前記第１吐出バルブは、前記第１戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１供給配管および第２供給配管に流す前記第１吐出実行状態と、前記第１吐出実行状態のときよりも前記第１戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第１戻り配管での圧力損失を前記第１供給配管および第２供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第１戻り配管に流す前記第１吐出停止状態と、に切り替わる、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  13. 前記共通配管は、前記送液装置によって送られた処理液を案内する上流共通配管と、前記上流共通配管によって案内された処理液を前記第１分岐部に案内する第１下流共通配管と、前記上流共通配管によって案内された処理液を第２分岐部に案内する第２下流共通配管とを含み、
    前記基板処理装置は、
    前記基板保持手段に保持されている基板に向けて処理液を吐出する第２ノズルと、
    前記第２分岐部から前記第２ノズルに処理液が流れるように常に開いており、前記共通配管によって案内された処理液を前記第２分岐部から前記第２ノズルに案内する第２供給配管と、
    前記共通配管によって案内された処理液を前記第２供給配管とは異なる経路に沿って前記第２分岐部から案内する第２戻り配管と、
    前記第２供給配管での圧力損失が前記第２戻り配管での圧力損失よりも大きくなるように圧力損失を規定する第２圧力損失規定手段と、
    前記第２戻り配管の流路面積を減少させることにより、前記第２戻り配管での圧力損失を前記第２供給配管での圧力損失よりも大きくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第２供給配管に流す第２吐出実行状態と、前記第２吐出実行状態のときよりも前記第２戻り配管の流路面積を増加させることにより、前記第２戻り配管での圧力損失を前記第２供給配管での圧力損失よりも小さくして、前記共通配管内の処理液を前記共通配管から前記第２戻り配管に流す第２吐出停止状態と、に切り替わる第２吐出バルブとをさらに備える、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
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