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JP2020035920A - 基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 - Google Patents

基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体 Download PDF

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JP2020035920A JP2018161845A JP2018161845A JP2020035920A JP 2020035920 A JP2020035920 A JP 2020035920A JP 2018161845 A JP2018161845 A JP 2018161845A JP 2018161845 A JP2018161845 A JP 2018161845A JP 2020035920 A JP2020035920 A JP 2020035920A
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Fumihiro Kamimura
史洋 上村
洋司 小宮
Yoji Komiya
洋司 小宮
信博 緒方
Nobuhiro Ogata
信博 緒方
貴久 大塚
Takahisa Otsuka
貴久 大塚
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Abstract

【課題】ダミーディスペンス等で廃棄する処理液を削減しつつ、基板処理の際に安定的に処理液を供給することができる技術を提供する。
【解決手段】本開示の一態様による基板処理装置は、ノズルと、待機部と、供給路と、排出路と、循環路と、雰囲気遮断機構とを備える。ノズルは、基板に処理液を吐出する。待機部は、開口部を有し、ノズルを開口部に挿通させて待機させる。供給路は、ノズルに処理液を供給する。排出路は、待機部から処理液を排出する。循環路は、ノズルと待機部と供給路と排出路とがつながって形成される。雰囲気遮断機構は、循環路に設けられ、循環路の内部と基板の周囲との間を遮断する。
【選択図】図３

Description

開示の実施形態は、基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体に関する。
従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板を液処理する基板処理装置において、基板を液処理しない場合には、処理液を吐出するノズルを待機部に待機させて、処理液をダミーディスペンスする技術が知られている。かかるダミーディスペンスは、処理液を基板上に安定して供給するため等に行われる（特許文献１参照）。
特開平１０−７４７２５号公報
本開示は、ダミーディスペンス等で廃棄する処理液を削減しつつ、基板処理の際に安定的に処理液を供給することができる技術を提供する。
本開示の一態様による基板処理装置は、ノズルと、待機部と、供給路と、排出路と、循環路と、雰囲気遮断機構とを備える。ノズルは、基板に処理液を吐出する。待機部は、開口部を有し、前記ノズルを前記開口部に挿通させて待機させる。供給路は、前記ノズルに前記処理液を供給する。排出路は、前記待機部から前記処理液を排出する。循環路は、前記ノズルと前記待機部と前記供給路と前記排出路とがつながって形成される。雰囲気遮断機構は、前記循環路に設けられ、前記循環路の内部と前記基板の周囲との間を遮断する。
本開示によれば、ダミーディスペンス等で廃棄する処理液を削減しつつ、基板処理の際に安定的に処理液を供給することができる。
図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。 図２は、処理ユニットの具体的な構成例を示す模式図である。 図３は、実施形態に係る処理液供給部、供給路および排出路の構成を示す図である。 図４は、実施形態に係る処理液の流れについて説明するための図（１）である。 図５は、実施形態に係る処理液の流れについて説明するための図（２）である。 図６は、実施形態の変形例１に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。 図７は、図６におけるＡ−Ａ線断面図である。 図８は、実施形態の変形例１に係る雰囲気遮断機構の動作を説明するための図（１）である。 図９は、実施形態の変形例１に係る雰囲気遮断機構の動作を説明するための図（２）である。 図１０は、実施形態の変形例２に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。 図１１は、実施形態の変形例３に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。 図１２は、実施形態の変形例４に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。 図１３は、実施形態の変形例５に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（１）である。 図１４は、実施形態の変形例５に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（２）である。 図１５は、実施形態の変形例６に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（１）である。 図１６は、実施形態の変形例６に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（２）である。 図１７は、実施形態に係る排出路の詳細な構成を示す図である。 図１８は、実施形態に係る制御バルブの挙動パターンの具体例を示すタイミングチャートである。 図１９は、実施形態の変形例７に係る排出路の詳細な構成を示す図である。 図２０は、実施形態の変形例７に係る制御バルブの挙動パターンの具体例を示すタイミングチャートである。 図２１は、実施形態の変形例８に係る排出路の詳細な構成を示す図である。 図２２は、実施形態の変形例９に係る排出路の詳細な構成を示す図である。
以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置、基板処理方法および記憶媒体の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。
従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板を液処理する基板処理装置において、基板を液処理しない場合には、処理液を吐出するノズルを待機部に待機させて、処理液をダミーディスペンスする技術が知られている。かかるダミーディスペンスは、処理液を基板上に安定して供給するため等に行われる。
そして、ノズルを待機部に待機させている状態で、かかるノズルに処理液を供給する供給路と、待機部から処理液を排出する排出路とをつなげて循環路を形成することにより、ダミーディスペンスした処理液を基板処理装置内で循環させることができる。
一方で、異なる種類の処理液を用いて液処理する場合に、循環路内の処理液と基板を処理する処理液とが異なると、雰囲気を介して異なる種類の処理液同士が反応し、不純物などが生成されてしまう場合がある。そして、かかる不純物により、基板や処理液が汚染されてしまう恐れがある。
そこで、ダミーディスペンス等で廃棄する処理液を削減しつつ、循環路内の雰囲気と基板の周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することにより、基板処理の際に安定的に処理液を供給することが期待されている。
＜基板処理システムの概要＞
最初に、図１を参照しながら、実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。なお、基板処理システム１は、基板処理装置の一例である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。
図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、実施形態では半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと呼称する。）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。
搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。
搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。
処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。
また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。
なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。
上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。
処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。
＜処理ユニットの構成＞
次に、処理ユニット１６の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、処理ユニット１６の具体的な構成例を示す模式図である。図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板処理部３０と、処理液吐出部４０と、回収カップ５０と、待機部６０とを備える。
チャンバ２０は、基板処理部３０と、処理液吐出部４０と、回収カップ５０と、待機部６０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。
基板処理部３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備え、載置されたウェハＷに液処理を施す。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。
かかる基板処理部３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。
基板処理部３０が備える保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。なお、ウェハＷは、基板処理が行われる表面を上方に向けた状態で保持部３１に保持される。
処理液吐出部４０は、ウェハＷに対して処理液を吐出する。処理液吐出部４０は、ノズル４１と、かかるノズル４１を水平に支持するアーム４２と、アーム４２を旋回および昇降させる旋回昇降機構４３とを備える。なお、図２ではノズル４１が１つ設けられた例について示したが、ノズル４１がアーム４２に複数設けられてもよい。
ノズル４１は、供給路１１０の分岐ライン１１０ｂを介して処理液供給部１００に接続される。また、分岐ライン１１０ｂには、バルブ４４、流量調整器４５およびレギュレータ４６が設けられる。そして、ノズル４１からは、処理液供給部１００より供給される所定の処理液が吐出される。かかる処理液供給部１００および供給路１１０の詳細については後述する。
回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。
待機部６０は、ノズル４１がウェハＷ上に処理液を吐出していない場合に、かかるノズル４１を待機させる。そして、ノズル４１は、待機部６０に待機している場合に、ダミーディスペンス処理を行う。
かかるダミーディスペンス処理とは、たとえば処理液の劣化を防止するために、ウェハＷに処理液を吐出していない待機中にノズル４１から処理液を適宜吐出させる処理である。ノズル４１から吐出された処理液は、排出路１２０を通ってタンク１０２（図３参照）へ排出される。
また、かかる排出路１２０には、遮断バルブ８０が設けられる。なお、遮断バルブ８０は、雰囲気遮断機構の一例である。
＜処理液供給部の構成＞
次に、基板処理システム１が備える処理液の処理液供給部１００、供給路１１０および排出路１２０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る処理液供給部１００、供給路１１０および排出路１２０の構成を示す図である。なお、以下に示す処理液供給部１００、供給路１１０および排出路１２０の各部は、制御部１８によって制御可能である。
図３に示すように、実施形態に係る処理液供給部１００は、処理液供給源１０１ａと、バルブ１０１ｂと、流量調整器１０１ｃと、タンク１０２と、循環ライン１１０ａとを有する。
そして、処理液供給源１０１ａは、バルブ１０１ｂおよび流量調整器１０１ｃを介してタンク１０２に接続される。これにより、処理液供給部１００は、処理液供給源１０１ａからタンク１０２に処理液を供給し、タンク１０２に処理液を貯留することができる。また、タンク１０２はドレン部に接続され、かかるタンク１０２に貯留する処理液をドレン部に排出することができる。
また、循環ライン１１０ａは、タンク１０２から出て、かかるタンク１０２に戻る循環ラインである。かかる循環ライン１１０ａには、タンク１０２を基準として、上流側から順にポンプ１０３と、フィルタ１０４と、ヒータ１０５と、熱電対１０６とが設けられる。
ポンプ１０３は、タンク１０２から出て、循環ライン１１０ａを通り、タンク１０２に戻る処理液の循環流を形成する。フィルタ１０４は、循環ライン１１０ａ内を循環する処理液に含まれるパーティクルなどの汚染物質を除去する。
ヒータ１０５は、循環ライン１１０ａ内を循環する処理液を加熱する。熱電対１０６は、循環ライン１１０ａ内を循環する処理液の温度を計測する。したがって、制御部１８は、ヒータ１０５および熱電対１０６を用いることにより、循環ライン１１０ａ内を循環する処理液の温度を制御することができる。
循環ライン１１０ａに設定された接続領域１０７には、１つまたは複数の分岐ライン１１０ｂが接続されている。各分岐ライン１１０ｂは、循環ライン１１０ａを流れる処理液を対応する処理ユニット１６に供給する。各分岐ライン１１０ｂには、上述したバルブ４４、流量調整器４５およびレギュレータ４６の他に、フィルタや温度センサなどを設けることができる。
ここまで説明したように、基板処理システム１において、タンク１０２に貯留する処理液は、循環ライン１１０ａおよび分岐ライン１１０ｂで構成される供給路１１０を通って、ノズル４１に供給される。
また、基板処理システム１において、各処理ユニット１６の待機部６０は、それぞれ排出路１２０を介してタンク１０２に接続されている。また、排出路１２０はドレン部に接続され、かかる排出路１２０を通過する処理液をドレン部に排出することができる。
＜処理液の流れ＞
つづいて、基板処理システム１における処理液の流れについて、図４および図５を参照しながら説明する。図４および図５は、実施形態に係る処理液の流れについて説明するための図（１）、（２）である。
図４に示すように、まず、処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０に待機させる（ステップＳ１）。次に、処理ユニット１６は、排出路１２０に設けられる遮断バルブ８０を開ける（ステップＳ２）。
そして、処理ユニット１６は、供給路１１０の分岐ライン１１０ｂに設けられるバルブ４４を開ける（ステップＳ３）。これにより、実施形態では、図４の太字破線で示すように、循環ライン１１０ａおよび分岐ライン１１０ｂで構成される供給路１１０と、ノズル４１と、待機部６０と、排出路１２０とで構成される循環路Ｘで処理液を循環させることができる。
すなわち、実施形態では、ノズル４１が待機部６０でダミーディスペンス処理する場合に、ダミーディスペンスされた処理液をすべてタンク１０２に回収することができる。したがって、実施形態によれば、処理液の消費量を低減することができる。
つづいて、図５に示すように、処理ユニット１６は、搬入されたウェハＷの上方にノズル４１を移動させる（ステップＳ４）。その際、処理ユニット１６は、排出路１２０の遮断バルブ８０を閉じる（ステップＳ５）。これにより、排出路１２０内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
すなわち、実施形態では、ノズル４１を待機部６０から離脱させた場合に、雰囲気遮断機構である遮断バルブ８０を閉じることにより、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
そして、処理ユニット１６は、バルブ４４を開く（ステップＳ６）。これにより、図５の太字破線で示すように、供給路１１０およびノズル４１を介してウェハＷに処理液が吐出される。
実施形態では、図４に示したように、ノズル４１を待機部６０で待機させている際に、ヒータ１０５および熱電対１０６で所定の温度に調整された処理液をノズル４１からダミーディスペンスし続けることができる。これにより、ノズル４１からウェハＷに処理液の吐出を開始する際に、所定の温度から温度が低下していない処理液をウェハＷに吐出することができる。
したがって、実施形態によれば、吐出開始時から所定の温度の処理液をウェハＷに吐出することができることから、温度変化によるバラツキの少ない安定した液処理を実現することができる。
＜雰囲気遮断機構の変形例＞
つづいて、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制する雰囲気遮断機構の各種変形例について、図６〜図１６を参照しながら説明する。図６は、実施形態の変形例１に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図であり、図７は、図６におけるＡ−Ａ線断面図である。
図６に示すように、変形例１に係る待機部６０は、略円筒状の本体部６１を有する。かかる本体部６１には、内部に略円柱状の待機室６２が形成され、一端（図では上端）に開口部６３が形成される。そして、ノズル４１の先端部は、待機部６０の開口部６３に挿通されて待機室６２で待機することができる。
そして、変形例１では、開口部６３または開口部６３に隣接して、ガス吸引部６４およびガス吐出部６５、６６が接続されている。図６に示す例では、ガス吸引部６４およびガス吐出部６６が開口部６３に接続され、ガス吐出部６５が開口部６３に隣接して接続されている。
図７に示すように、ガス吸引部６４は、外部接続ライン６４ａと、円環ライン６４ｂと、複数の内部接続ライン６４ｃとで構成される。外部接続ライン６４ａは、図示しない外部配管を介して、ポンプなどの図示しないガス吸引機構に接続される。円環ライン６４ｂは、本体部６１の内部に略円環状に形成される。
複数の内部接続ライン６４ｃは、円環ライン６４ｂと開口部６３との間を接続する。また、複数の内部接続ライン６４ｃは、円環ライン６４ｂの周方向に略均等に配置される。
そして、ガス吸引部６４は、図示しないガス吸引機構を動作させることにより、外部接続ライン６４ａと、円環ライン６４ｂと、複数の内部接続ライン６４ｃとを介して開口部６３の雰囲気ガスを吸引することができる。
また、ガス吐出部６５、６６も、図７に示したガス吸引部６４と同様の構成を有し、図示しない外部配管を介して、窒素ガスなどの不活性ガスを供給するガス供給源（図示せず）に接続される。
そして、ガス吐出部６５、６６は、かかるガス供給源を動作させることにより、外部接続ラインと、円環ラインと、複数の内部接続ラインとを介して開口部６３や開口部６３近傍に不活性ガスを吐出することができる。
また、変形例１の待機部６０は、複数の金属製のリングに所定の溝や孔部を形成し、かかる複数のリングを固定用ねじ穴６７で固定して形成するとよい。これにより、内部に外部接続ラインや円環ライン、複数の内部接続ラインなどが形成された待機部６０を簡便に製造することができる。
つづいて、変形例１に係る雰囲気遮断機構の具体的な動作について、図８および図９を参照しながら説明する。図８および図９は、実施形態の変形例１に係る雰囲気遮断機構の動作を説明するための図（１）、（２）である。
変形例１の処理ユニット１６は、図８に示すように、ノズル４１を待機部６０で待機させている場合に、ガス吸引部６４からノズル４１近傍の雰囲気ガスを吸引するとともに、ガス吐出部６５からノズル４１近傍に不活性ガスを吐出する。この際、ガス吸引部６４からの雰囲気ガスの吸引量と、ガス吐出部６５からの不活性ガスの吐出量とのバランスがとれるように吸引および吐出を行う。
これにより、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）の雰囲気が開口部６３を介して待機室６２に流入することを抑制することができる。
また、図９に示すように、変形例１の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、ガス吸引部６４から開口部６３の雰囲気を吸引するとともに、ガス吐出部６５、６６から開口部６３や開口部６３近傍に不活性ガスを吐出する。
これにより、変形例１の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）の雰囲気が開口部６３を介して待機室６２に流入することを抑制することができる。
すなわち、変形例１によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合でも、あるいはノズル４１を待機部６０から離脱させている場合でも、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、図６などに示すように、待機部６０に形成される開口部６３の内径は、ノズル４１の外径の２倍程度であるとよい。これにより、ノズル４１の位置が多少ずれたとしても、ノズル４１を問題なく挿通させることができるとともに、開口部６３を介してウェハＷ周囲の雰囲気が待機室６２に流入することを効果的に抑制することができる。
なお、図６などに示したガス吸引部６４およびガス吐出部６５、６６の配置や構成はあくまで一例であり、開口部６３を介してウェハＷ周囲の雰囲気が待機室６２に流入することを抑制することができれば、どのような配置や構成であってもよい。
図１０は、実施形態の変形例２に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。図１０に示すように、変形例２のノズル４１は、ノズル４１の吐出部を囲むように形成される壁部４１ａを有する。かかる壁部４１ａは、ノズル４１の吐出部近傍に設けられ、ノズル４１の吐出方向とは略垂直な下面４１ｂから、ノズル４１の吐出方向に突出するように形成される。
また、待機部６０の上面６１ａには、ノズル４１の壁部４１ａに対応する位置に溝部６１ｂが形成される。すなわち、変形例２において、ノズル４１の壁部４１ａと待機部６０の溝部６１ｂとは互いにはまり合うように形成される。また、待機部６０の溝部６１ｂには、ＤＩＷ（DeIonized Water：脱イオン水）などの水シール６８が、図示しない水シール供給源より供給されている。
そして、図１０に示すように、変形例２の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０で待機させている場合に、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）と待機室６２との間を水シール６８でシールすることができる。すなわち、変形例２では、水シール６８によってシール機構が構成される。
したがって、変形例２によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、変形例２では、図示しない水シール排出機構を用いることにより、壁部４１ａが溝部６１ｂに進入する際に、溝部６１ｂ内に貯留する水シール６８を、その水位の上昇に合わせて排出するとよい。これにより、壁部４１ａの進入によって水シール６８の水位が上がってＤＩＷなどの液体が開口部６３の方にあふれることを抑制することができる。
図１１は、実施形態の変形例３に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。図１１に示すように、変形例３のノズル４１は、ノズル４１の下面４１ｂにＯリング６９が設けられる。また、Ｏリング６９は、待機部６０の上面６１ａに当接する位置に設けられる。
そして、図１１に示すように、変形例３の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０で待機させている場合に、Ｏリング６９を上面６１ａに密着させることにより、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）と待機室６２との間をシールすることができる。すなわち、変形例３では、Ｏリング６９によってシール機構が構成される。
したがって、変形例３によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。なお、図１１では、シール機構としてＯリング６９を用いた例について示したが、同様のシール機構としてＶパッキンなどを用いてもよい。
図１２は、実施形態の変形例４に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図である。図１２に示すように、待機部６０の開口部６３には、膨張シール７０が設けられる。かかる膨張シール７０は、空気や水などの各種媒体を用いることにより、所望のタイミングで膨張または収縮が可能に構成されている。
そして、変形例４の処理ユニット１６は、ノズル４１が待機部６０で待機している場合に、膨張シール７０を膨張させてノズル４１に密着させることにより、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）と待機室６２との間をシールすることができる。すなわち、変形例４では、膨張シール７０によってシール機構が構成される。
したがって、変形例４によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
図１３および図１４は、実施形態の変形例５に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（１）、（２）である。図１３に示すように、変形例５の待機部６０は、上面６１ａに沿って可動し、開口部６３を開閉可能に構成されるシャッター７１を有する。
そして、図１３に示すように、変形例５の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、シャッター７１で開口部６３を閉めることにより、待機部６０の外部（たとえば、ウェハＷ周囲）と待機室６２との間を遮断することができる。
したがって、変形例５によれば、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、図１４に示すように、変形例５の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０で待機させる際に、シャッター７１を動作させて開口部６３を開ける。そして、変形例５の処理ユニット１６は、変形例３と同様に、ノズル４１の下面４１ｂに設けられるＯリング６９を待機部６０の上面６１ａに密着させることにより、待機部６０の外部と待機室６２との間をシールすることができる。
すなわち、変形例５によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合でも、あるいはノズル４１を待機部６０から離脱させている場合でも、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
図１５および図１６は、実施形態の変形例６に係る雰囲気遮断機構の構成を示す図（１）、（２）である。図１５に示すように、変形例６の待機部６０は、開口部６３内で可動し、かかる開口部６３を開閉可能に構成される複数のシャッター７２を有する。
かかるシャッター７２は、開口部６３から略水平方向に形成される複数のスリット７３に沿って可動することができる。また、変形例６の待機部６０は、変形例１と同様に、ガス吸引部６４およびガス吐出部６５、６６を有する。
そして、図１５に示すように、変形例６の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、複数のシャッター７２で開口部６３を閉めることにより、待機部６０の外部と待機室６２との間を遮断することができる。
したがって、変形例６によれば、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、図４に示した循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、図１６に示すように、変形例６の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０で待機させる際に、複数のシャッター７２を動作させて開口部６３を開ける。そして、変形例６の処理ユニット１６は、ガス吸引部６４から開口部６３の雰囲気を吸引するとともに、ガス吐出部６５、６６から開口部６３や開口部６３近傍に不活性ガスを吐出する。
これにより、変形例６の処理ユニット１６は、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、待機部６０の外部の雰囲気が開口部６３を介して待機室６２に流入することを抑制することができる。
すなわち、変形例６によれば、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合でも、あるいはノズル４１を待機部６０から離脱させている場合でも、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
なお、上述の各種変形例では、変形例１や変形例３の構成とシャッター７１、７２とを組み合わせてさらなる雰囲気遮断機構を構成した例について示したが、その他の変形例の構成とシャッター７１、７２とを組み合わせてさらなる雰囲気遮断機構を構成してもよい。
＜排出路の詳細な構成＞
つづいて、基板処理システム１における排出路１２０の詳細な構成について、図１７を参照しながら説明する。図１７は、実施形態に係る排出路１２０の詳細な構成を示す図である。なお、以下においては、基板処理システム１内の処理ユニット１６が水平方向に２つずつ並んで配置され、垂直方向に３段積み重なって構成される場合について説明する。
図１７に示すように、排出路１２０は、第１排出路１２０ａと、第２排出路１２０ｂと、第３排出路１２０ｃとを有する。
第１排出路１２０ａは、排出路１２０のうち、処理ユニット１６の待機部６０から下向き方向に延びる部位である。すなわち、排出路１２０には、処理ユニット１６と同じ数（図では６つ）の第１排出路１２０ａが設けられる。また、第１排出路１２０ａには、遮断バルブ８０が設けられる。
第２排出路１２０ｂは、排出路１２０のうち、水平方向に並んだ処理ユニット１６の第１排出路１２０ａ同士を接続し、水平方向からわずかに傾いて延びる部位である。すなわち、排出路１２０には、処理ユニット１６が積み重なった数と同じ数（図では３つ）の第２排出路１２０ｂが設けられる。
第３排出路１２０ｃは、排出路１２０のうち、複数の第２排出路１２０ｂ同士を接続し、下向き方向に延びる部位である。図１７に示す例では、第３排出路１２０ｃが１つに共通化されている。また、第３排出路１２０ｃは、すべての処理ユニット１６の下方（たとえば、１０ｍほど下方）に配置されるタンク１０２に接続される。
そして、処理ユニット１６の待機部６０でダミーディスペンスされた処理液は、重力により第１排出路１２０ａ、第２排出路１２０ｂおよび第３排出路１２０ｃを通ってタンク１０２に戻される。
ここで、タンク１０２は処理ユニット１６よりかなり下方に配置されていることから、この落差によって排出路１２０を通る処理液の流速が過剰に増加し、処理液に気泡が発生する場合がある。これにより、処理液内の溶存酸素量が増加するなどの不具合が生じる恐れがある。
そこで、実施形態では、かかる不具合を抑制するため、排出路１２０に液面センサ１３０および制御バルブ１４０を設けることとした。ついては、かかる液面センサ１３０および制御バルブ１４０の構成および動作について以下に説明する。
液面センサ１３０は、第３排出路１２０ｃより分岐され、上向き方向に延びる分岐路１２１に設けられる。液面センサ１３０は、第１液面センサ１３１と、第２液面センサ１３２とを有する。
第１液面センサ１３１は、排出路１２０内の液面高さが所定の第１液面高さ以上になった場合はＯＮ信号を出力し、排出路１２０内の液面高さが第１液面高さより低くなった場合はＯＦＦ信号を出力する。また、第２液面センサ１３２は、排出路１２０内の液面高さが所定の第２液面高さ以上になった場合はＯＮ信号を出力し、排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなった場合はＯＦＦ信号を出力する。
また、第２液面高さは、第１液面高さより低い位置に設定される。すなわち、第２液面センサ１３２は、第１液面センサ１３１より低い位置に設けられる。さらに、第１液面高さは、複数の処理ユニット１６の待機部６０のうち、もっとも低い待機部６０よりさらに低い位置に設定される。
制御バルブ１４０は、第３排出路１２０ｃのうち分岐路１２１が分岐する位置より下流側に設けられ、排出路１２０内を流れる処理液の流量を制御する。たとえば、制御バルブ１４０は、第１制御バルブ１４１と、第２制御バルブ１４２と、第３制御バルブ１４３とを有し、かかる第１制御バルブ１４１と、第２制御バルブ１４２と、第３制御バルブ１４３とが並列になって構成される。
そして、６つの処理ユニット１６すべてでダミーディスペンス処理が行われる際に吐出される処理液の流量と、第１制御バルブ１４１、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３が開いた場合に流れる流量とが揃うように、各バルブの大きさが設定される。
また、６つのうち４つの処理ユニット１６でダミーディスペンス処理が行われる際に吐出される処理液の流量と、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３が開いた場合に流れる流量とが揃うように、各バルブの大きさが設定される。
さらに、６つのうち２つの処理ユニット１６でダミーディスペンス処理が行われる際に吐出される処理液の流量と、第３制御バルブ１４３が開いた場合に流れる流量とが揃うように、第３制御バルブ１４３の大きさが設定される。
＜制御バルブの挙動パターン＞
つづいて、制御バルブ１４０の挙動パターンの具体例について、図１８を参照しながら説明する。図１８は、実施形態に係る制御バルブ１４０の挙動パターンの具体例を示すタイミングチャートである。なお、かかる制御バルブ１４０は制御部１８により制御される。
時間Ｔ０では、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が６つである。したがって、第１制御バルブ１４１、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３をすべてＯＮ（開放）状態にすることにより、排出路１２０内の液面高さを一定に保持することができる。
また、時間Ｔ０では、排出路１２０内の液面高さが、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持されている。したがって、第１液面センサ１３１からはＯＦＦ信号が出力され、第２液面センサ１３２からはＯＮ信号が出力されている。
次に、時間Ｔ１において、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を６つから５つに減らす。すると、排出路１２０を流れる処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔ２で排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第１制御バルブ１４１を閉じる（ＯＦＦ状態にする）（時間Ｔ３）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔ４で排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが上がり続け、時間Ｔ５で排出路１２０内の液面高さが第１液面高さ以上になると、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力される。
このように、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力された場合、制御部１８は、第１制御バルブ１４１を開ける（時間Ｔ６）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が増加することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔ７で排出路１２０内の液面高さが第１液面高さより低くなると、第１液面センサ１３１からＯＦＦ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが下がり続け、時間Ｔ８で排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第１制御バルブ１４１を閉じる（時間Ｔ９）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔａで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
ここまで説明したように、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が５つである場合に、制御部１８は、第１液面センサ１３１および第２液面センサ１３２からの出力に基づいて第１制御バルブ１４１を開閉する。これにより、制御部１８は、排出路１２０内の液面高さを第１液面高さと第２液面高さとの間に保持することができる。
したがって、実施形態によれば、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
次に、時間Ｔｂにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を５つから４つに減らす。この場合、第１制御バルブ１４１を閉じるとともに、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３を開けることにより、ダミーディスペンス処理される処理液の流量と制御バルブ１４０を流れる処理液の流量とのバランスがとれる。
したがって、排出路１２０内の液面高さは、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持される。
次に、時間Ｔｃにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を４つから３つに減らす。すると、排出路１２０を流れる処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔｄで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第２制御バルブ１４２を閉じる（時間Ｔｅ）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔｆで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが上がり続け、時間Ｔｇで排出路１２０内の液面高さが第１液面高さ以上になると、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力される。
このように、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力された場合、制御部１８は、第２制御バルブ１４２を開ける（時間Ｔｈ）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が増加することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔｉで排出路１２０内の液面高さが第１液面高さより低くなると、第１液面センサ１３１からＯＦＦ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが下がり続け、時間Ｔｊで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第２制御バルブ１４２を閉じる（時間Ｔｋ）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔｌで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
ここまで説明したように、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が３つである場合に、制御部１８は、第１液面センサ１３１および第２液面センサ１３２からの出力に基づいて第２制御バルブ１４２を開閉する。これにより、制御部１８は、排出路１２０内の液面高さを第１液面高さと第２液面高さとの間に保持することができる。
したがって、実施形態によれば、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
次に、時間Ｔｍにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を３つから２つに減らす。この場合、第１制御バルブ１４１および第２制御バルブ１４２を閉じるとともに、第３制御バルブ１４３を開けることにより、ダミーディスペンス処理される処理液の流量と制御バルブ１４０を流れる処理液の流量とのバランスがとれる。
したがって、排出路１２０内の液面高さは、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持される。
次に、時間Ｔｎにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を２つから１つに減らす。すると、排出路１２０を流れる処理液の流量が減少することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔｏで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第３制御バルブ１４３を閉じる（時間Ｔｐ）。すると、制御バルブ１４０を処理液が流れなくなることから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔｑで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが上がり続け、時間Ｔｒで排出路１２０内の液面高さが第１液面高さ以上になると、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力される。
このように、第１液面センサ１３１からＯＮ信号が出力された場合、制御部１８は、第３制御バルブ１４３を開ける（時間Ｔｓ）。すると、制御バルブ１４０を通過する処理液の流量が増加することから、排出路１２０内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔｔで排出路１２０内の液面高さが第１液面高さより低くなると、第１液面センサ１３１からＯＦＦ信号が出力される。
その後も排出路１２０内の液面高さが下がり続け、時間Ｔｕで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２からＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、第３制御バルブ１４３を閉じる（時間Ｔｖ）。すると、制御バルブ１４０を処理液が流れなくなることから、排出路１２０内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔｗで排出路１２０内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２からＯＮ信号が出力される。
ここまで説明したように、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が１つである場合に、制御部１８は、第１液面センサ１３１および第２液面センサ１３２からの出力に基づいて第３制御バルブ１４３を開閉する。これにより、制御部１８は、排出路１２０内の液面高さを第１液面高さと第２液面高さとの間に保持することができる。
したがって、実施形態によれば、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
最後に、時間Ｔｘにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を１つからゼロに減らす。この場合、第１制御バルブ１４１、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３をすべて閉じることにより、制御バルブ１４０を処理液が流れなくなることから、排出路１２０内の液面高さは、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持される。
上述のように、実施形態では、ダミーディスペンス処理される処理ユニット１６の数に応じて、第１制御バルブ１４１、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３をそれぞれ単独で開閉するように制御している。
ここで、もし仮に、ダミーディスペンス処理される処理ユニット１６の数に応じて、複数のバルブを同時に開閉するよう制御したとすると、バルブを開閉する際に生じるタイムラグによって、所望の流量とは異なる流量の処理液が流れる不具合が生じる恐れがある。
しかしながら、実施形態では、第１制御バルブ１４１、第２制御バルブ１４２および第３制御バルブ１４３を同時ではなくそれぞれ単独で開閉するように制御していることから、かかるタイムラグによる不具合を抑制することができる。
また、実施形態では、図１７に示すように、第１液面センサ１３１および第２液面センサ１３２をもっとも低い待機部６０の下方でかつ当該待機部６０に近接して配置し、制御バルブ１４０をタンク１０２に近接して配置するとよい。
このように、第１液面センサ１３１および第２液面センサ１３２をもっとも低い待機部６０の下方でかつ当該待機部６０に近接して配置することにより、排出路１２０内の液面高さを当該待機部６０の近傍に設定することができる。したがって、実施形態によれば、排出路１２０の内部に雰囲気が多量に入りこむことを抑制することができる。
また、制御バルブ１４０をタンク１０２に近接して配置することにより、制御バルブ１４０が開いた際に、排出路１２０内の処理液がタンク１０２に勢いよく流れ込んで、処理液内に気泡が発生することを抑制することができる。
＜排出路の変形例＞
つづいて、排出路１２０の各種変形例について、図１９〜図２２を参照しながら説明する。図１９は、実施形態の変形例７に係る排出路１２０Ａ〜１２０Ｃの詳細な構成を示す図である。かかる変形例７では、処理ユニット１６の各段に排出路１２０Ａ〜１２０Ｃが設けられる点が実施形態と異なる。
図１９に示すように、変形例７の基板処理システム１には、上段の２つの処理ユニット１６とタンク１０２とを接続する排出路１２０Ａが設けられ、中段の２つの処理ユニット１６とタンク１０２とを接続する排出路１２０Ｂが設けられる。また、変形例７の基板処理システム１には、下段の２つの処理ユニット１６とタンク１０２とを接続する排出路１２０Ｃが設けられる。
かかる排出路１２０Ａ、１２０Ｂ、１２０Ｃはいずれも、実施形態の排出路１２０と同様に、第１排出路１２０ａと、第２排出路１２０ｂと、第３排出路１２０ｃとで構成される。
そして、排出路１２０Ａには、第２排出路１２０ｂより分岐する分岐路１２１Ａが設けられ、かかる分岐路１２１Ａには液面センサ１３０Ａが設けられる。さらに、排出路１２０Ａの第３排出路１２０ｃには、制御バルブ１４０Ａが設けられる。
また、排出路１２０Ｂには、第２排出路１２０ｂより分岐する分岐路１２１Ｂが設けられ、かかる分岐路１２１Ｂには液面センサ１３０Ｂが設けられる。さらに、排出路１２０Ｂの第３排出路１２０ｃには、制御バルブ１４０Ｂが設けられる。
また、排出路１２０Ｃには、第２排出路１２０ｂより分岐する分岐路１２１Ｃが設けられ、かかる分岐路１２１Ｃには液面センサ１３０Ｃが設けられる。さらに、排出路１２０Ｃの第３排出路１２０ｃには、制御バルブ１４０Ｃが設けられる。
なお、排出路１２０Ａ〜１２０Ｃにおいて、液面センサ１３０Ａ〜１３０Ｃの配置や構成は実施形態と同様である。また、２つの処理ユニット１６でダミーディスペンス処理が行われる際に吐出される処理液の流量と、制御バルブ１４０Ａ〜１４０Ｃが開いた場合に流れる流量とが揃うように、制御バルブ１４０Ａ〜１４０Ｃの大きさが設定される。
つづいて、変形例７における制御バルブ１４０Ａの挙動パターンの具体例について、図２０を参照しながら説明する。図２０は、実施形態の変形例７に係る制御バルブ１４０Ａの挙動パターンの具体例を示すタイミングチャートである。
時間Ｔ０では、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が２つである。したがって、制御バルブ１４０Ａを開けることにより、排出路１２０Ａ内の液面高さを一定に保持することができる。
また、時間Ｔ０では、排出路１２０Ａ内の液面高さが、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持されている。したがって、第１液面センサ１３１ＡからはＯＦＦ信号が出力され、第２液面センサ１３２ＡからはＯＮ信号が出力されている。
次に、時間Ｔ１において、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を２つから１つに減らす。すると、排出路１２０Ａを流れる処理液の流量が減少することから、排出路１２０Ａ内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔ２で排出路１２０Ａ内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２ＡからＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２ＡからＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、制御バルブ１４０Ａを閉じる（時間Ｔ３）。すると、制御バルブ１４０Ａを処理液が流れなくなることから、排出路１２０Ａ内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔ４で排出路１２０Ａ内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２ＡからＯＮ信号が出力される。
その後も排出路１２０Ａ内の液面高さが上がり続け、時間Ｔ５で排出路１２０Ａ内の液面高さが第１液面高さ以上になると、第１液面センサ１３１ＡからＯＮ信号が出力される。
このように、第１液面センサ１３１ＡからＯＮ信号が出力された場合、制御部１８は、制御バルブ１４０Ａを開ける（時間Ｔ６）。すると、制御バルブ１４０Ａを通過する処理液の流量が増加することから、排出路１２０Ａ内の液面高さが下がる。そして、時間Ｔ７で排出路１２０Ａ内の液面高さが第１液面高さより低くなると、第１液面センサ１３１ＡからＯＦＦ信号が出力される。
その後も排出路１２０Ａ内の液面高さが下がり続け、時間Ｔ８で排出路１２０Ａ内の液面高さが第２液面高さより低くなると、第２液面センサ１３２ＡからＯＦＦ信号が出力される。
このように、第２液面センサ１３２ＡからＯＦＦ信号が出力された場合、制御部１８は、制御バルブ１４０Ａを閉じる（時間Ｔ９）。すると、制御バルブ１４０Ａを処理液が流れなくなることから、排出路１２０Ａ内の液面高さが上がる。そして、時間Ｔａで排出路１２０Ａ内の液面高さが第２液面高さ以上になると、第２液面センサ１３２ＡからＯＮ信号が出力される。
ここまで説明したように、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数が１つである場合に、制御部１８は、第１液面センサ１３１Ａおよび第２液面センサ１３２Ａからの出力に基づいて制御バルブ１４０Ａを開閉する。これにより、制御部１８は、排出路１２０Ａ内の液面高さを第１液面高さと第２液面高さとの間に保持することができる。
したがって、変形例７によれば、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０Ａを通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
最後に、時間Ｔｂにおいて、ダミーディスペンス処理が行われる処理ユニット１６の数を１つからゼロに減らす。この場合、制御バルブ１４０Ａを閉じることにより、制御バルブ１４０Ａを処理液が流れなくなることから、排出路１２０Ａ内の液面高さは、第１液面高さと第２液面高さとの間で一定に保持される。
なお、排出路１２０Ｂおよび排出路１２０Ｃにおいて、制御バルブ１４０Ｂおよび制御バルブ１４０Ｃを制御する方法も上記と同様である。
図２１は、実施形態の変形例８に係る排出路１２０の詳細な構成を示す図である。かかる変形例８では、液面センサ１３０および制御バルブ１４０にかわって、排出路１２０に背圧弁１５０が設けられる点が実施形態と異なる。
図２１に示すように、変形例８の基板処理システム１では、排出路１２０に背圧弁１５０が設けられる。そして、かかる背圧弁１５０の一次側圧力を所定の水頭圧Ｐに設定することにより、排出路１２０内の処理液を所定の液面高さＨに制御することができる。
したがって、変形例８によれば、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
図２２は、実施形態の変形例９に係る排出路１２０Ａ〜１２０Ｃの詳細な構成を示す図である。かかる変形例９では、液面センサ１３０Ａ〜１３０Ｃおよび制御バルブ１４０Ａ〜１４０Ｃにかわって、排出路１２０Ａ〜１２０Ｃに背圧弁１５０Ａ〜１５０Ｃが設けられる点が実施形態と異なる。
図２２に示すように、変形例９の基板処理システム１は、排出路１２０Ａに背圧弁１５０Ａが設けられ、排出路１２０Ｂに背圧弁１５０Ｂが設けられ、排出路１２０Ｃに背圧弁１５０Ｃが設けられる。
そして、背圧弁１５０Ａの一次側圧力を所定の水頭圧Ｐａに設定することにより、排出路１２０Ａ内の処理液を所定の液面高さＨａに制御することができる。また、背圧弁１５０Ｂの一次側圧力を所定の水頭圧Ｐｂに設定することにより、排出路１２０Ｂ内の処理液を所定の液面高さＨｂに制御することができる。
さらに、背圧弁１５０Ｃの一次側圧力を所定の水頭圧Ｐｃに設定することにより、排出路１２０Ｃ内の処理液を所定の液面高さＨｃに制御することができる。
したがって、変形例９によれば、すべての排出路１２０Ａ〜１２０Ｃにおいて待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０Ａ〜１２０Ｃを通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
なお、上記実施形態では、基板処理システム１内の処理ユニット１６が水平方向に２つずつ並んで配置された例について説明したが、水平方向に並ぶ処理ユニット１６の数は２つに限られない。また、上記実施形態では、基板処理システム１内の処理ユニット１６が垂直方向に３段積み重なって構成される場合について説明したが、垂直方向に積み重なる数は３段に限られない。
実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、ノズル４１と、待機部６０と、供給路１１０と、排出路１２０と、循環路Ｘと、雰囲気遮断機構とを備える。ノズル４１は、基板（ウェハＷ）に処理液を吐出する。待機部６０は、開口部６３を有し、ノズル４１を開口部６３に挿通させて待機させる。供給路１１０は、ノズル４１に処理液を供給する。排出路１２０は、待機部６０から処理液を排出する。循環路Ｘは、ノズル４１と待機部６０と供給路１１０と排出路１２０とがつながって形成される。雰囲気遮断機構は、循環路Ｘに設けられ、循環路Ｘの内部と基板（ウェハＷ）の周囲との間を遮断する。これにより、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、排出路１２０は、待機部６０から排出路１２０への処理液の流入を遮断する遮断バルブ８０を有し、雰囲気遮断機構は、遮断バルブ８０である。これにより、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、雰囲気遮断機構は、開口部６３を開閉するシャッター７１、７２である。これにより、ノズル４１を待機部６０から離脱させている場合に、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、雰囲気遮断機構は、開口部６３または開口部６３に隣接して接続されるガス吸引部６４およびガス吐出部６５、６６で構成される。これにより、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合でも、あるいはノズル４１を待機部６０から離脱させている場合でも、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、雰囲気遮断機構は、ノズル４１と待機部６０との間をシールするシール機構（水シール６８、Ｏリング６９、膨張シール７０）である。これにより、ノズル４１を待機部６０に待機させている場合に、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、待機部６０の下方に設けられ、供給路１１０と排出路１２０とに接続され、処理液を貯留するタンク１０２をさらに備える。これにより、かかるタンク１０２で貯留された処理液をウェハＷに安定して供給することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、排出路１２０は、排出路１２０内の処理液の液面高さを検知する液面センサ１３０と、排出路１２０からタンク１０２への処理液の流入を制御する制御バルブ１４０とを有する。これにより、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、液面センサ１３０は、もっとも低い待機部６０の下方でかつ当該待機部６０に近接して配置され、制御バルブ１４０は、タンク１０２に近接して配置される。これにより、排出路１２０の内部に雰囲気が多量に入りこむことを抑制することができるとともに、処理液内に気泡が発生することを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、排出路１２０は、背圧弁１５０を有する。これにより、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理方法は、上記に記載の基板処理装置（基板処理システム１）において、ノズル４１が待機部６０に待機する状態では、ノズル４１から処理液を吐出して処理液を循環路Ｘで循環させる。また、ノズル４１が基板（ウェハＷ）に処理液を吐出する状態では、雰囲気遮断機構で循環路Ｘの内部と基板（ウェハＷ）の周囲との間を遮断する。これにより、循環路Ｘ内の雰囲気とウェハＷ周囲の雰囲気とが混ざることを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理方法は、上記に記載の基板処理装置（基板処理システム１）において、排出路１２０内の処理液の液面高さが所定の第１液面高さ以上になった場合は、制御バルブ１４０を開ける。また、排出路１２０内の処理液の液面高さが第１液面高さより低い所定の第２液面高さ以下になった場合は、制御バルブ１４０を絞る。これにより、待機部６０から吐出された処理液の落差を小さくすることができることから、排出路１２０を通る処理液に気泡が発生することを抑制することができる。
また、実施形態に係る基板処理方法において、第１液面高さは、待機部６０より低い位置である。これにより、排出路１２０から処理液が逆流して待機部６０よりあふれることを抑制することができる。
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ ウェハ（基板の一例）
１ 基板処理システム（基板処理装置の一例）
１６ 処理ユニット
１８ 制御部
３０ 基板処理部
４０ 処理液吐出部
４１ ノズル
６０ 待機部
６３ 開口部
６４ ガス吸引部
６５、６６ ガス吐出部
６８ 水シール
６９ Ｏリング
７０ 膨張シール
７１、７２ シャッター
８０ 遮断バルブ（雰囲気遮断機構の一例）
１００ 処理液供給部
１０２ タンク
１１０ 供給路
１１０ａ 循環ライン
１１０ｂ 分岐ライン
１２０、１２０Ａ〜１２０Ｃ 排出路
１２０ａ 第１排出路
１２０ｂ 第２排出路
１２０ｃ 第３排出路
１２１ 分岐路
１３０、１３０Ａ〜１３０Ｃ 液面センサ
１４０、１４０Ａ〜１４０Ｃ 制御バルブ
１５０、１５０Ａ〜１５０Ｃ 背圧弁
Ｘ 循環路

Claims (13)

  1. 基板に処理液を吐出するノズルと、
    開口部を有し、前記ノズルを前記開口部に挿通させて待機させる待機部と、
    前記ノズルに前記処理液を供給する供給路と、
    前記待機部から前記処理液を排出する排出路と、
    前記ノズルと前記待機部と前記供給路と前記排出路とがつながって形成される循環路と、
    前記循環路に設けられ、前記循環路の内部と前記基板の周囲との間を遮断する雰囲気遮断機構と、
    を備える基板処理装置。
  2. 前記排出路は、前記待機部から前記排出路への前記処理液の流入を遮断する遮断バルブを有し、
    前記雰囲気遮断機構は、前記遮断バルブである請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記雰囲気遮断機構は、前記開口部を開閉するシャッターである請求項１または２に記載の基板処理装置。
  4. 前記雰囲気遮断機構は、前記開口部または前記開口部に隣接して接続されるガス吸引部およびガス吐出部で構成される請求項１〜３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  5. 前記雰囲気遮断機構は、前記ノズルと前記待機部との間をシールするシール機構である請求項１〜４のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  6. 前記待機部の下方に設けられ、前記供給路と前記排出路とに接続され、前記処理液を貯留するタンクをさらに備える請求項１〜５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  7. 前記排出路は、前記排出路内の前記処理液の液面高さを検知する液面センサと、前記排出路から前記タンクへの前記処理液の流入を制御する制御バルブとを有する請求項６に記載の基板処理装置。
  8. 前記液面センサは、もっとも低い前記待機部の下方でかつ当該待機部に近接して配置され、
    前記制御バルブは、前記タンクに近接して配置される請求項７に記載の基板処理装置。
  9. 前記排出路は、背圧弁を有する請求項６に記載の基板処理装置。
  10. 請求項１〜９のいずれか一つに記載の基板処理装置において、
    前記ノズルが前記待機部に待機する状態では、前記ノズルから前記処理液を吐出して前記処理液を前記循環路で循環させ、
    前記ノズルが前記基板に前記処理液を吐出する状態では、前記雰囲気遮断機構で前記循環路の内部と前記基板の周囲との間を遮断する
    基板処理方法。
  11. 請求項７または８に記載の基板処理装置において、
    前記排出路内の前記処理液の液面高さが所定の第１液面高さ以上になった場合は、前記制御バルブを開け、
    前記排出路内の前記処理液の液面高さが前記第１液面高さより低い所定の第２液面高さ以下になった場合は、前記制御バルブを絞る
    基板処理方法。
  12. 前記第１液面高さは、前記待機部より低い位置である請求項１１に記載の基板処理方法。
  13. 請求項１０〜１２のいずれか一つに記載の基板処理方法をコンピュータに実行させる、プログラムを記憶した記憶媒体。
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