JP6887836B2 - 処理液供給装置、基板処理装置、および処理液供給方法 - Google Patents

Description

この発明は、基板を処理する処理ユニットに処理液を供給する処理液供給装置、当該処理液供給装置を備えた基板処理装置、ならびに、当該処理液供給装置および当該基板処理装置を用いた処理液供給方法に関する。処理対象になる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板が含まれる。

下記特許文献１に記載の液処理装置には、液供給機構から供給される処理液を用いて基板を処理する処理ユニットが複数設けられている。液供給機構は、温度調節された処理液を供給する液供給源と、液供給源から供給された温度調節された処理液が循環する循環路とを有している。

特開２０１１−３５１３５号公報

特許文献１の液供給装置では、循環路内を流れる処理液は、循環路を介して外部に放熱する。そのため、循環路内を流れる処理液の温度は、液供給源から処理ユニットに向かう間に低下する。放熱による処理液の温度降下の度合は、循環路内の処理液の流量に依存する。
ここで、処理ユニットが複数設けられた液供給装置では、循環路が複数設けられることがある。このような液処理装置では、処理ユニットが複数積層されたひとまとまりを処理部（処理タワー）という。循環路は、各処理部に対応して設けられる。このような場合、各循環路に対して液供給源を１つずつ設けるのではなく、共通の液供給源に複数の循環路を接続することが好ましい。

循環路の長さや循環路に介装されている部品によって、循環路内を流れる処理液が受ける抵抗が異なる。そのため、同じ圧力で循環路に処理液を送り出したとしても、各循環路における処理液の流量は、必ずしも循環路間で一定にならない。これでは、各循環路における処理液の温度低下の度合も一定にならず、処理ユニットに供給される処理液の温度が循環路によって異なるおそれがある。そのため、どの処理部で基板が処理されたかによって、基板の状態（処理の度合）が異なってしまうおそれがある。

そこで、この発明の１つの目的は、処理液タンク内の処理液が複数の循環配管を循環する構成において、循環配管間での処理液の温度差を低減することができる処理液供給装置、基板処理装置および処理液供給方法を提供することである。

この発明は、複数の処理部に処理液を供給する処理液供給装置であって、処理液を貯留する処理液タンクと、前記複数の処理部のそれぞれに対応して設けられた複数の循環配管であって、前記処理液タンク内の処理液をそれぞれ循環させる複数の循環配管と、各前記循環配管に分岐接続され、対応する前記処理部に処理液を供給する供給配管と、各前記循環配管に介装され、当該循環配管内を流れる処理液の流量を検出する流量検出ユニットと、各前記循環配管に介装され、当該循環配管内の処理液の流量を調節する流量調節バルブと、各前記循環配管に介装された前記流量検出ユニットによって検出された処理液の検出流量に基づいて、対応する前記流量調節バルブの開度を調節する開度調節ユニットとを含む、処理液供給装置を提供する。

この構成によれば、処理液タンク内の処理液は、複数の循環配管を循環する。複数の循環配管は、共通の処理液タンクに接続されている。各循環配管を循環する処理液は、各循環配管に分岐接続された供給配管によって対応する処理部に供給される。
開度調節ユニットは、各循環配管に介装された流量検出ユニットによって検出された処理液の検出流量に基づいて、対応する流量調節バルブの開度を調節する。その際、検出流量の差が低減されるように各流量調節バルブの開度を調節することによって、循環配管間での処理液の流量の差を低減することが可能である。この場合、循環配管間での処理液の温度の差が低減される。そのため、循環配管間での温度差が低減された処理液が、各循環配管から供給配管を介して処理部に供給される。これにより、処理液の処理部間での温度差を低減することができる。

この発明の一実施形態では、前記流量検出ユニットが、対応する前記循環配管における前記供給配管の分岐位置よりも上流側で当該循環配管に介装されている。
ここで、循環配管内の処理液の流量は、分岐位置よりも下流側では、分岐位置よりも上流側と比較して、循環配管から供給配管への処理液が供給の有無や、循環配管から供給配管への処理液の供給量によって変動しやすい。この構成によれば、流量検出ユニットは、循環配管における供給配管の分岐位置よりも上流側で循環配管に介装されている。そのため、供給配管への処理液の供給状態の変化が循環配管内の処理液の流量の検出に与える影響を低減することができる。つまり、流量検出ユニットは、循環配管内の処理液の流量を安定して検出することができる。したがって、循環配管間での検出流量の差を一層低減することができる。

この発明の一実施形態では、前記流量調節バルブが、対応する前記循環配管における前記供給配管の分岐位置よりも下流側で当該循環配管に介装されている。
ここで、循環配管において、流量調節バルブが介装されている部分には、上流側の処理液が流れ込んでくる。そのため、流量調節バルブは、その開度の調節によって、流量調節バルブよりも下流側の循環配管内の圧力よりも、流量調節バルブの上流側よりも循環配管内の圧力を安定して変動させることができる。この構成によれば、流量調節バルブが、対応する循環配管における供給配管の分岐位置よりも下流側で循環配管に介装されている。そのため、循環配管から供給配管に流れる処理液の流量を安定させることができる。

この発明の一実施形態では、前記処理部が、基板を処理する処理ユニットを複数有している。そして、前記供給配管が、対応する前記循環配管から分岐され、各前記処理ユニットに処理液を供給する複数の分岐配管を有している。
この構成によれば、供給配管が、対応する循環配管から分岐され、対応する処理部の各処理ユニットに処理液を供給する複数の分岐配管を有している。そのため、各処理ユニットに循環配管を１つずつ設ける構成と比較して、循環配管の数を低減することができる。

この発明の一実施形態では、前記処理液供給装置と、基板を処理する複数の前記処理部とを含む、基板処理装置を提供する。この構成によれば、前述と同様の効果を奏することができる。
この発明の一実施形態では、複数の処理部に処理液を供給する処理液供給方法であって、前記複数の処理部のそれぞれに対応して設けられた複数の循環配管によって、処理液を貯留する処理液タンク内の処理液をそれぞれ循環させる循環工程と、前記循環工程において各前記循環配管を流れる処理液の流量を検出する流量検出工程と、前記流量検出工程において検出された各前記循環配管内の処理液の検出流量に基づいて、前記循環配管間における処理液の流量の差が低減されるように、各前記循環配管に介装された流量調節バルブの開度を調節する開度調節工程とを含む、処理液供給方法を提供する。

この方法によれば、複数の循環配管は、共通の処理液タンクに接続されている。循環工程では、処理液タンク内の処理液は、複数の循環配管を循環する。
開度調節工程では、各循環配管に介装された流量検出工程で検出された処理液の検出流量に基づいて、対応する流量調節バルブの開度を調節する。その際、検出流量の差が低減されるように、各流量調節バルブの開度を調節することによって、循環配管間での処理液の流量の差を低減することができる。これにより、循環配管間での処理液の温度の差が低減される。

図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の内部のレイアウトを説明するための模式的な平面図である。 図２は、前記基板処理装置の模式的な縦断面図である。 図３は、前記基板処理装置に備えられた処理液供給装置の構成を示す模式図である。 図４は、循環配管および対応する処理部の周辺の構成を示す模式図である。 図５は、前記基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図６は、前記基板処理装置による処理液供給の一例を説明するための流れ図である。 図７は、前記処理液供給のフィードバック制御（図６のＳ４）の詳細を説明するための流れ図である。 図８Ａは、検出圧力に基づいて流量調節バルブの開度を調節した場合の循環配管内の処理液の流量の変動を示す図である。 図８Ｂは、検出流量に基づいて流量調節バルブの開度を調節した場合の循環配管内の圧力の変動を示す図である。

以下では、この発明の実施の形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１の内部のレイアウトを説明するための図解的な平面図である。図２は、基板処理装置１の模式的な縦断面図である。
基板処理装置１は、シリコンウエハなどの基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。この実施形態では、基板Ｗは、円板状の基板である。基板処理装置１は、薬液やリンス液などの処理液で基板Ｗを処理する複数（本実施形態では４つ）の処理タワー２Ａ〜２Ｄ（処理部）を含む。複数の処理タワー２Ａ〜２Ｄをまとめて処理タワー２という。基板処理装置１は、複数の処理タワー２Ａ〜２Ｄに処理液を供給する処理液供給装置３と、各処理タワー２Ａ〜２Ｄに対応して設けられ、処理タワー２Ａ〜２Ｄに処理液を供給するための配管を収容する流体ユニット４Ａ〜４Ｄとをさらに含む。

各処理タワー２Ａ〜２Ｄは、上下に積層された複数（たとえば３つ）の処理ユニット２０を含む（図２参照）。処理ユニット２０は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型の処理ユニットである。複数の処理ユニット２０のそれぞれは、たとえば、同様の構成を有している。
基板処理装置１は、処理ユニット２０で処理される複数枚の基板Ｗを収容するキャリヤＣが載置されるロードポートＬＰと、ロードポートＬＰと処理ユニット２０との間で基板Ｗを搬送する搬送ロボットＩＲおよびＣＲと、基板処理装置１を制御する制御装置７とをさらに含む。

基板処理装置１は、水平方向に延びる搬送路５をさらに含む。搬送路５は、搬送ロボットＩＲから搬送ロボットＣＲに向かって直線状に延びている。搬送ロボットＩＲは、キャリヤＣと搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。搬送ロボットＣＲは、搬送ロボットＩＲと処理ユニット２０との間で基板Ｗを搬送する。
複数の処理タワー２は、搬送路５を挟んで対称に配置されている。複数の処理タワー２は、搬送路５の両側のそれぞれにおいて、搬送路５が延びる方向（延長方向Ｘ）に沿って並んでいる。本実施形態では、処理タワー２は、搬送路５の両側に２つずつ配置されている。

複数の処理タワー２Ａ〜２Ｄのうち、搬送ロボットＩＲに近い側の２つの処理タワー２のそれぞれを、第１処理タワー２Ａおよび第２処理タワー２Ｂという。第１処理タワー２Ａおよび第２処理タワー２Ｂは、搬送路５を挟んで対向している。複数の処理タワー２Ａ〜２Ｄのうち、搬送ロボットＩＲから遠い側の２つの処理タワー２のそれぞれを、第３処理タワー２Ｃおよび第４処理タワー２Ｄという。第３処理タワー２Ｃおよび第４処理タワー２Ｄは、搬送路５を挟んで対向している。第１処理タワー２Ａおよび第３処理タワー２Ｃは、延長方向Ｘに並んで配置されている。第２処理タワー２Ｂおよび第４処理タワー２Ｄは、延長方向Ｘに並んで配置されている。各処理タワー２Ａ〜２Ｄには、対応する流体ユニット４Ａ〜４Ｄが延長方向Ｘから隣接している。

処理液供給装置３は、薬液などの処理液を貯留する処理液タンク２１を含む。基板処理装置１は、延長方向Ｘにおいて搬送ロボットＩＲとは反対側に配置され、処理液タンク２１を収容するキャビネット６を含む。処理液タンク２１は、搬送路５を挟んで両側に配置された処理タワー２Ｃ，２Ｄのうちの一方側の処理タワー２Ｃよりも、搬送路５を挟んで両側に配置された処理タワー２Ｃ，２Ｄのうちの他方側の処理タワー２Ｄに近い位置でキャビネット６内に配置されている。

図３は、基板処理装置１に備えられた処理液供給装置３の構成を示す模式図である。
処理液供給装置３は、処理液タンク２１内の処理液をそれぞれ循環させる複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄと、各循環配管２２Ａ〜２２Ｄに分岐接続され、対応する処理タワー２Ａ〜２Ｄに処理液を供給する供給配管２３Ａ〜２３Ｄと、処理液タンク２１と複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄの上流端とを連結する共通配管２４とをさらに含む。複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄは、共通配管２４の下流端から分岐されている。循環配管２２Ａ〜２２Ｄを総称して循環配管２２という。供給配管２３Ａ〜２３Ｄを総称して供給配管２３という。

循環配管２２Ａ〜２２Ｄは、複数の処理タワー２Ａ〜２Ｄのそれぞれに対応して設けられている。循環配管２２Ａ〜２２Ｄにおいて供給配管２３Ａ〜２３Ｄが分岐接続されている部分を分岐位置２６Ａ〜２６Ｄという。分岐位置２６Ａ〜２６Ｄを総称して分岐位置２６という。
処理液供給装置３は、各循環配管２２Ａ〜２２Ｄに介装され、当該循環配管２２Ａ〜２２Ｄ内を流れる処理液の流量を検出する循環流量計２７Ａ〜２７Ｄと、各循環配管２２Ａ〜２２Ｄに介装され、当該循環配管２２Ａ〜２２Ｄ内の処理液の流量を調節する循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄとを含む。

循環流量計２７Ａ〜２７Ｄを総称して循環流量計２７という。循環流量計２７Ａ〜２７Ｄは、流量検出ユニットの一例である。循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄを総称して循環流量調節バルブ２８という。循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄは、たとえば、モーターニードルバルブであるが、これに限られず、リリーフバルブなどのバルブであってもよい。循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄは、流量調節バルブの一例である。

各循環流量計２７Ａ〜２７Ｄは、対応する循環配管２２Ａ〜２２Ｄにおける供給配管２３Ａ〜２３Ｄの分岐位置２６Ａ〜２６Ｄよりも上流側で循環配管２２Ａ〜２２Ｄに介装されている。各循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄは、対応する分岐位置２６Ａ〜２６Ｄよりも下流側で、対応する循環配管２２Ａ〜２２Ｄに介装されている。そのため、各循環流量調節バルブ２８Ａ〜２８Ｄは、対応する循環配管２２Ａ〜２２Ｄにおいて循環流量計２７Ａ〜２７Ｄよりも下流側に介装されている。

共通配管２４には、ポンプ３０、フィルタ３１および加熱ユニット３２が、上流側からこの順番で介装されている。ポンプ３０は、共通配管２４内の処理液を下流側に送り出す。フィルタ３１は、共通配管２４を流れる処理液をろ過する。加熱ユニット３２は、共通配管２４内の処理液を加熱するヒータなどである。
ポンプ３０が共通配管２４内の処理液を下流側に送り出すことによって、各循環配管２２Ａ〜２２Ｄが処理液タンク２１内の処理液を循環させる。その際、処理液タンク２１内の処理液は、共通配管２４を介して各循環配管２２Ａ〜２２Ｄに供給される。そのため、処理液タンク２１内にあった処理液は、共通配管２４に介装された加熱ユニット３２によって加熱される。そのため、循環配管２２Ａ〜２２Ｄには、加熱された処理液が供給される。加熱ユニット３２は、処理液供給源から複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄに供給される処理液の温度を調節する温度調節ユニットとして機能する。

各処理タワー２Ａ〜２Ｄに関連する処理液供給装置３の部材は、全ての処理タワー２Ａ〜２Ｄにおいてほぼ同様の構成を有している。そのため、以下では、処理液供給装置３において、第１処理タワー２Ａに対応する部材を中心に説明する。図４は、第１処理タワー２Ａおよび対応する循環配管２２Ａの周辺の構成を示す模式図である。
図４を参照して、第１処理タワー２Ａの各処理ユニット２０は、一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック４０と、スピンチャック４０を取り囲むカップ４１と、基板Ｗに処理液を供給する第１ノズル４２および第２ノズル４３と、スピンチャック４０、カップ４１、第１ノズル４２および第２ノズル４３を収容する処理チャンバ４４とを含む。

処理チャンバ４４には、処理チャンバ４４内に基板Ｗを搬入したり、処理チャンバ４４内から基板Ｗを搬出したりするための出入口（図示せず）が形成されている。処理チャンバ４４には、この出入口を開閉するシャッタユニット（図示せず）が備えられている。
スピンチャック４０は、チャックピン４５と、スピンベース４６と、スピンベース４６の下面中央に結合された回転軸４７と、回転軸４７に回転力を与える電動モータ４８とを含む。回転軸４７は、回転軸線Ａ１に沿って鉛直方向に延びている。回転軸４７の上端に、スピンベース４６が結合されている。

スピンベース４６は、水平方向に沿う円板形状を有している。スピンベース４６の上面の周縁部に、複数のチャックピン４５が周方向に間隔を空けて配置されている。スピンベース４６およびチャックピン４５は、基板Ｗを水平に保持する基板保持ユニットに含まれる。電動モータ４８によって回転軸４７が回転されることにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１のまわりに回転される。電動モータ４８は、基板Ｗを回転軸線Ａ１のまわりに回転させる基板回転ユニットに含まれる。

第１ノズル４２および第２ノズル４３のそれぞれは、この実施形態では、基板Ｗの上面の回転中心に向けて処理液を吐出するように配置された固定ノズルである。第１ノズル４２には、処理液タンク２１に貯留された薬液などの処理液が循環配管２２Ａおよび供給配管２３Ａを介して供給される。第２ノズル４３には、処理液タンク２１とは異なる別のタンクなどの供給源５０から配管５１を介してリンス液などの処理液が供給される。配管５１には、第２ノズル４３への処理液の供給の有無を切り替えるバルブ５２が介装されている。

薬液とは、たとえばフッ酸（フッ化水素水：ＨＦ）である。薬液とは、フッ酸に限られず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、希フッ酸（ＤＨＦ）、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえば、クエン酸、蓚酸等）、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、腐食防止剤のうちの少なくとも１つを含む液であってもよい。これらを混合した薬液の例としては、ＳＰＭ（硫酸過酸化水素水混合液）、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）などが挙げられる。

リンス液とは、たとえば、脱イオン水（Deionized Water:DIW）である。リンス液とは、ＤＩＷに限られず、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、希釈濃度（たとえば、１０ｐｐｍ〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、還元水（水素水）であってもよい。リンス液は、水を含有している。
処理液としては、薬液およびリンス液の他に、水よりも表面張力の低い低表面張力液体などが挙げられる。低表面張力液体は、リンス液が基板上に供給された後、基板上のリンス液を置換するためのものである。基板Ｗ上のリンス液を低表面張力液体で置換した後、基板Ｗ上から低表面張力液体を除去することで、基板Ｗの上面を良好に乾燥させることができる。低表面張力液体を用いて基板Ｗの上面を乾燥させる場合、低表面張力液体を用いずに基板Ｗの上面からリンス液を除去することで基板Ｗを乾燥させる場合と比較して、基板Ｗ上に形成されたパターンに作用する表面張力を低減することができる。

低表面張力液体としては、基板Ｗの上面および基板Ｗに形成されたパターンと化学反応しない（反応性が乏しい）、ＩＰＡ以外の有機溶剤を用いることができる。より具体的には、ＩＰＡ、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）、メタノール、エタノール、アセトンおよびTrans-1,2ジクロロエチレンのうちの少なくとも１つを含む液を低表面張力液体として用いることができる。また、低表面張力液体は、単体成分のみからなる必要はなく、他の成分と混合した液体であってもよい。例えば、ＩＰＡ液と純水との混合液であってもよいし、ＩＰＡ液とＨＦＥ液との混合液であってもよい。

供給配管２３Ａは、循環配管２２Ａから分岐され、処理タワー２Ａの各処理ユニット２０に処理液を供給する複数の分岐配管３３〜３５を有している。各分岐配管３３〜３５の上流端は、対応する分岐位置３３ａ〜３５ａで循環配管２２Ａに接続されている。各分岐配管３３〜３５の下流端は、対応する処理ユニット２０の第１ノズル４２に接続されている。

循環配管２２Ａにおける供給配管２３Ａの分岐位置２６Ａは、各分岐配管３３〜３５の分岐位置３３ａ〜３５ａを含んでいる。そのため、循環流量計２７Ａは、循環配管２２Ａにおいて最も上流側の分岐配管３３の分岐位置３３ａよりも上流側で循環配管２２Ａに介装されている。循環流量調節バルブ２８Ａは、循環配管２２Ａにおいて最も下流側の分岐配管３５の分岐位置３５ａよりも下流側で循環配管２２Ａに介装されている。循環流量計２７Ａおよび循環流量調節バルブ２８Ａは、キャビネット６内に配置されている。

複数の分岐配管３３〜３５のそれぞれには、供給流量計３６、供給流量調節バルブ３７および供給バルブ３８が、上流側からこの順番で介装されている。各供給流量計３６は、供給配管２３Ａの対応する分岐配管３３〜３５内を流れる処理液の流量を検出する。各供給流量調節バルブ３７は、供給配管２３Ａの対応する分岐配管３３〜３５内の処理液の流量を調節する。各供給バルブ３８は、供給配管２３Ａの対応する分岐配管３３〜３５への処理液の供給の有無を切り替える。供給流量調節バルブ３７は、たとえば、モーターニードルバルブである。供給バルブ３８は、たとえば、リリーフバルブである。

循環配管２２Ａは、循環配管２２Ａの上流端を有しキャビネット６内に収容された上流側第１配管６０と、循環配管２２Ａの下流端を有しキャビネット６内に収容された下流側第１配管６１と、流体ユニット４Ａに収容された第２配管６２とを含む。循環配管２２Ａは、上流側第１配管６０と第２配管６２とに接続され、キャビネット６と流体ユニット４Ａとの間を亘る上流側第３配管６３と、下流側第１配管６１と第２配管６２とに接続され、キャビネット６と流体ユニット４Ａとの間を亘る下流側第３配管６４とをさらに含む。上流側第３配管６３は、上流側中継配管ともいう。下流側第３配管６４は、下流側中継配管ともいう。上流側第１配管６０には、循環流量計２７Ａが介在されており、第２配管６２には、循環流量調節バルブ２８Ａが介在されている。

図５は、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。制御装置７は、マイクロコンピュータを備えており、所定のプログラムに従って、基板処理装置１に備えられた制御対象を制御する。より具体的には、制御装置７は、プロセッサ（ＣＰＵ）７Ａと、制御プログラムが格納されたメモリ７Ｂとを含み、プロセッサ７Ａがプログラムを実行することによって、基板処理のための様々な制御を実行するように構成されている。とくに、制御装置７は、搬送ロボットＩＲ，ＣＲ、電動モータ４８、流量計２７Ａ〜２７Ｄ，３６およびバルブ類２８Ａ〜２８Ｄ，３７，３８，５２などの動作を制御する。

図６は、処理液供給装置３による処理液供給の一例を説明するための流れ図であり、主として、制御装置７がプログラムを実行することによって実現される処理が示されている。
処理液供給では、まず、制御装置７によって各循環配管２２内を流れる処理液の流量の目標値（目標流量Ｑ）が設定される（目標流量設定工程：ステップＳ１）。このとき、全ての循環配管２２に対して目標流量Ｑが設定される。目標流量Ｑは、全ての循環配管２２で共通である。このように、制御装置７は、目標流量設定ユニットとして機能する。

そして、共通配管２４に介装されたポンプ３０が起動され、各循環配管２２による処理液の循環が開始される（ステップＳ２）。これにより、複数の循環配管２２のそれぞれが処理液タンク２１内の処理液を循環させる循環工程が実行される。
そして、各循環流量計２７によって、対応する循環配管２２の流量の検出が開始される（ステップＳ３）。循環流量計２７によって検出された処理液の流量のことを検出流量という。これにより、各循環配管２２を流れる処理液の流量を検出する流量検出工程が実行される。流量検出工程は、循環工程の開始後に実行される。そして、検出流量に基づいて、フィードバック制御が行われる（ステップＳ４）。フィードバック制御は、循環配管２２によって処理液タンク２１内の処理液が循環されている間、実行され続ける。

図７は、処理液供給のフィードバック制御（図６のＳ４）の詳細を説明するための流れ図である。
フィードバック制御では、まず、制御装置７によって、各循環配管２２における検出流量が目標流量Ｑ（設定値）と一致しているか否かが判断される（ステップＴ１）。検出流量が目標流量Ｑと異なる場合（ステップＴ１でＮｏ）、各循環流量調節バルブ２８の開度が調節される（開度調節工程：ステップＴ２）。開度調節工程では、各循環配管２２において検出された検出流量に基づいて、検出流量が目標流量Ｑに近づくように、循環流量調節バルブ２８の開度が調節される。これにより、循環配管間における処理液の流量の差が低減される。このように、制御装置７は、検出流量に基づいて、対応する循環流量調節バルブ２８の開度を調節する開度調節ユニットとして機能する。検出流量が目標流量Ｑと一致する場合（ステップＴ１でＹｅｓ）、開度調節工程が実行されない。そして、制御装置７によって、各循環配管２２における検出流量が目標流量Ｑ（設定値）と一致しているか否かが再び判断される（ステップＴ１）。

処理液供給装置３による処理液供給が実行される一方で、基板処理装置１による基板処理が実行される。基板処理では、未処理の基板Ｗが、搬送ロボットＩＲ，ＣＲによってキャリヤＣから処理ユニット２０に搬入され、スピンチャック４０に渡される。この後、基板Ｗは、搬送ロボットＣＲによって搬出されるまでの間、スピンベース４６の上面から上方に間隔を空けて水平に保持される（基板保持工程）。電動モータ４８は、スピンベース４６を回転させる。これにより、チャックピン４５に水平に保持された基板Ｗが回転する（基板回転工程）。

次に、搬送ロボットＣＲが処理ユニット２０外に退避した後、薬液処理が実行される。具体的には、供給バルブ３８が開かれることによって、処理液供給装置３から第１ノズル４２にたとえば薬液が供給される（供給工程）。第１ノズル４２からの薬液の供給よりも前に、フィードバック制御（図６のステップＳ４）が開始される。
そして、回転状態の基板Ｗの上面に向けて、第１ノズル４２から薬液が吐出（供給）される。供給された薬液は遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。これにより、基板Ｗの上面が薬液によって処理される。

一定時間の薬液処理の後、基板Ｗ上の薬液をＤＩＷに置換することにより、基板Ｗ上から薬液を排除するためのＤＩＷリンス処理が実行される。具体的には、供給バルブ３８が閉じられ、バルブ５２が開かれる。これにより、第２ノズル４３から基板Ｗの上面に向けてたとえばリンス液が供給（吐出）される。基板Ｗ上に供給されたＤＩＷは遠心力によって基板Ｗの上面の全体に行き渡る。このＤＩＷによって基板Ｗ上の薬液が洗い流される。

一定時間のリンス処理の後、乾燥処理が行われる。具体的には、電動モータ４８が、薬液処理およびリンス液処理における基板Ｗの回転速度よりも速い高回転速度（たとえば３０００ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、大きな遠心力が基板Ｗの上面のリンス液に作用し、基板Ｗの上面のリンス液が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗからリンス液が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、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、電動モータ４８が、スピンベース４６による基板Ｗの回転を停止させる。

その後、搬送ロボットＣＲが、処理ユニット２０に進入して、スピンチャック４０から処理済みの基板Ｗをすくい取って、処理ユニット２０外へと搬出する。その基板Ｗは、搬送ロボットＣＲから搬送ロボットＩＲへと渡され、搬送ロボットＩＲによって、キャリヤＣに収納される。このような基板処理は、各処理タワー２Ａ〜２Ｄで実行される。
本実施形態によれば、処理液タンク２１内の処理液は、複数の循環配管２２を循環する。各循環配管２２に対して処理液タンク２１が１つずつ設けられているのではなく、複数の循環配管２２は、共通の処理液タンク２１に接続されている。各循環配管２２を循環する処理液は、各循環配管２２に分岐接続された供給配管２３によって対応する処理タワー２に供給される。

制御装置７は、各循環配管２２に介装された循環流量計２７によって検出された処理液の検出流量に基づいて、対応する循環流量調節バルブ２８の開度を調節する（フィードバック制御）。その際、検出流量の差が低減されるように、各循環流量調節バルブ２８の開度を調節することによって、循環配管２２間での処理液の流量の差を低減することが可能である。この場合、循環配管２２間での処理液の温度の差が低減される。そのため、循環配管２２間での温度差が低減された処理液が、各循環配管２２から供給配管２３を介して処理タワー２に供給される。これにより、処理液の処理タワー２間での温度差を低減することができる。

供給配管２３への処理液の供給を開始した後もフィードバック制御を継続することによって、供給配管２３への処理液の供給状態に追従して、循環流量調節バルブ２８の開度を調節することができる。これにより、供給配管２３への処理液の供給状態にかかわらず循環配管２２間での処理液の流量の差を低減することができる。
処理液タンク２１に貯留された処理液がフッ酸などの薬液である場合、処理タワー２に供給される処理液の処理タワー２間での温度差を低減することによって、各処理タワー２間での基板Ｗのエッチング度合の差を低減することができる。処理液タンク２１に貯留された処理液がＤＩＷなどのリンス液である場合やＩＰＡなどの低表面張力液体である場合には、処理タワー間での基板Ｗの上面の乾燥度合の差を低減することができる。

ここで、循環配管２２内の処理液の流量は、分岐位置２６よりも下流側では、分岐位置２６よりも上流側と比較して、循環配管２２から供給配管２３への処理液が供給の有無や、循環配管２２から供給配管２３への処理液の供給量によって変動しやすい。
本実施形態によれば、循環流量計２７は、循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも上流側で循環配管２２に介装されている。そのため、供給配管２３への処理液の供給状態の変化が循環配管２２内の処理液の流量の検出に与える影響を低減することができる。つまり、循環流量計２７は、循環配管２２内の処理液の流量を安定して検出することができる。したがって、循環配管２２間での検出流量の差を一層低減することができる。

ここで、循環配管２２において、循環流量調節バルブ２８が介装されている部分には、上流側の処理液が流れ込んでくる。そのため、循環流量調節バルブ２８は、循環流量調節バルブ２８よりも下流側の循環配管２２内の圧力よりも、循環流量調節バルブ２８の上流側よりも循環配管２２内の圧力を、その開度の調節によって安定して変動させることができる。本実施形態によれば、循環流量調節バルブ２８が、対応する循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも下流側で循環配管２２に介装されている。そのため、循環配管２２から供給配管２３に流れる処理液の流量を安定させることができる。

また、本実施形態によれば、各供給配管２３Ａ〜２３Ｄが、対応する循環配管２２Ａ〜２２Ｄから分岐され、対応する処理タワー２Ａ〜２Ｄの各処理ユニット２０に処理液を供給する複数の分岐配管３３〜３５を有している。そのため、各処理ユニット２０に循環配管２２を１つずつ設ける構成と比較して、循環配管２２の数を低減することができる。
ここで、処理ユニット２０に安定して処理液を供給するためには、循環配管２２内の処理液の流量ｑが目標流量Ｑに近い流量である必要があることに加えて、循環配管２２内の圧力ｐが目標圧力Ｐに近い圧力である必要がある。循環配管２２内の圧力ｐおよび循環配管２２内の処理液の流量ｑのそれぞれは、少なくとも所定の範囲内である必要がある。

図８Ａおよび図８Ｂを参照して、循環配管２２内の処理液の流量ｑの所定の範囲とは、たとえば、目標流量Ｑよりも所定量ΔＱだけ大きい第１流量Ｑ１と目標流量よりも所定量ΔＱだけ小さい第２流量Ｑ２との間の範囲のことである（Ｑ２≦ｑ≦Ｑ１）。循環配管２２内の圧力ｐの所定の範囲とは、たとえば、目標圧力Ｐよりも所定量ΔＰだけ大きい第１圧力Ｐ１と目標圧力Ｐよりも所定量ΔＰだけ小さい第２圧力Ｐ２との間の範囲のことである（Ｐ２≦ｐ≦Ｐ１）。

本実施形態では、循環流量計２７で流量を検出し、その検出流量に基づいて循環流量調節バルブ２８の開度を調節することによって、流量ｑを制御している。流量ｑと圧力ｐとには相関関係があるため、この流量ｑの制御によって圧力ｐが間接的に制御されている。
そこで、本実施形態とは異なり、循環流量計２７の代わりに圧力計を用いて圧力ｐを検出し、その検出圧力に基づいて循環流量調節バルブ２８を調節することで、圧力ｐを制御することを想定する。この圧力の制御によって循環配管２２内の処理液の流量ｑを間接的に制御できる。しかし、圧力ｐの変化に伴う流量ｑの変化の度合は、流量ｑの変化に伴う圧力ｐの変化の度合よりも大きい。そのため、図８Ａに示すように、圧力計を用いて圧力ｐを制御することによって流量ｑを制御する場合、図８Ｂに示すように、循環流量計２７を用いて流量ｑを制御することによって圧力ｐを制御する場合と比較して、循環流量調節バルブ２８の調節を精度良く行う必要がある。したがって、本実施形態のように循環流量調節バルブ２８を用いた場合、本実施形態とは異なり圧力計を用いた場合と比較して、流量ｑを容易に制御することができる。

この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、さらに他の形態で実施することができる。
たとえば、上述の実施形態とは異なり、処理液タンク２１内の処理液を加熱するヒータが設けられていてもよい。このヒータにより処理液タンク２１内の処理液が加熱される。
また、上述の実施形態とは異なり、共通配管２４には、処理液を冷却するクーラが介装されていてもよい。また、上述の実施形態とは異なり、処理液タンク２１内の処理液を冷却するクーラが設けられていてもよい。複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄによって循環される処理液が、これらのクーラにより冷却される。複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄに供給される処理液を当該クーラで冷却したり、加熱ユニット３２（ヒータ）または処理液タンク２１内に設けられたヒータで複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄに供給される処理液を加熱したりすることによって、複数の循環配管２２Ａ〜２２Ｄを循環する処理液の温度を調節するように構成されていてもよい。この場合、ヒータおよびクーラによって温度調節ユニットが構成される。また、温度調節ユニットとして、ヒータおよびクーラの両方の機能を有する単一のユニットが設けられていてもよい。

また、上述の実施形態では、各循環流量計２７は、対応する循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも上流側で当該循環配管２２に介装されていると説明した。しかし、上述の実施形態とは異なり、各循環流量計２７が、対応する循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも下流側で当該循環配管２２に介装されている形態も有り得る。また、各循環流量計２７が、最も上流側の分岐位置３３ａと最も下流側の分岐位置３５ａとの間において、対応する循環配管２２に介在されている形態も有り得る。

また、上述の実施形態では、各循環流量調節バルブ２８は、対応する循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも下流側で当該循環配管２２に介装されていると説明した。しかし、上述の実施形態とは異なり、各循環流量調節バルブ２８が、対応する循環配管２２における供給配管２３の分岐位置２６よりも上流側で当該循環配管２２に介装されている形態も有り得る。また、各循環流量調節バルブ２８が、最も上流側の分岐位置３３ａと最も下流側の分岐位置３５ａとの間において、対応する循環配管２２に介在されている形態も有り得る。

また、上述の実施形態では、循環流量計２７および循環流量調節バルブ２８は、キャビネット６に配置されていると説明した。しかし、上述の実施形態とは異なり、循環流量計２７および循環流量調節バルブ２８は、キャビネット６の外に配置されていてもよい。たとえば、各循環流量計２７および各循環流量調節バルブ２８は、対応する流体ユニット４内に配置されていてもよい。

また、第２ノズル４３に処理液を供給するための処理液供給装置に、本実施形態の処理液供給装置３と同様の構成を適用してもよい。
また、上述の実施形態では、処理ユニット２０は、第１ノズル４２および第２ノズル４３を有するとした。しかし、ノズルの数は、２つに限られず、３つ以上設けられていてもよい。この場合、各ノズルに処理液を供給するための処理液供給装置には、本実施形態の処理液供給装置３と同様の構成を適用してもよい。

ノズルの数が３つである場合、フッ酸などの薬液を第１ノズル４２から基板Ｗに供給させ、ＤＩＷなどのリンス液を第２ノズル４３から基板Ｗ供給させ、さらに、ＩＰＡなどの有機溶剤（低表面張力液体）を別のノズルから基板Ｗに供給させることができる。これにより、上述の基板処理において、ＤＩＷリンス処理と乾燥処理との間に、ＤＩＷをＩＰＡで置換する有機溶剤処理を実行することができる。

その他、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変更を行うことができる。

１ ：基板処理装置
２ ：処理タワー（処理部）
２Ａ ：第１処理タワー（処理部）
２Ｂ ：第２処理タワー（処理部）
２Ｃ ：第３処理タワー（処理部）
２Ｄ ：第４処理タワー（処理部）
３ ：処理液供給装置
７ ：制御ユニット（開度調節ユニット）
２０ ：処理ユニット
２１ ：処理液タンク
２２ ：循環配管
２２Ａ ：循環配管
２２Ｂ ：循環配管
２２Ｃ ：循環配管
２２Ｄ ：循環配管
２３ ：供給配管
２３Ａ ：供給配管
２３Ｂ ：供給配管
２３Ｃ ：供給配管
２３Ｄ ：供給配管
２６ ：分岐位置
２６Ａ ：分岐位置
２６Ｂ ：分岐位置
２６Ｃ ：分岐位置
２６Ｄ ：分岐位置
２７ ：循環流量計（流量検出ユニット）
２７Ａ ：循環流量計（流量検出ユニット）
２７Ｂ ：循環流量計（流量検出ユニット）
２７Ｃ ：循環流量計（流量検出ユニット）
２７Ｄ ：循環流量計（流量検出ユニット）
２８ ：循環流量調節バルブ（流量調節バルブ）
２８Ａ ：循環流量調節バルブ（流量調節バルブ）
２８Ｂ ：循環流量調節バルブ（流量調節バルブ）
２８Ｃ ：循環流量調節バルブ（流量調節バルブ）
２８Ｄ ：循環流量調節バルブ（流量調節バルブ）
３３ ：分岐配管
３４ ：分岐配管
３５ ：分岐配管
Ｗ ：基板

Claims (7)

1. 複数の処理部に処理液を供給する処理液供給装置であって、
   各前記処理部が、基板を処理する処理ユニットを複数有しており、
   処理液を貯留する処理液タンクと、
   前記複数の処理部のそれぞれに対応して設けられた複数の循環配管であって、前記処理液タンク内の処理液をそれぞれ循環させる複数の循環配管と、
   各前記循環配管に分岐接続され、対応する前記処理部における複数の前記処理ユニットに処理液をそれぞれ供給する複数の供給配管と、
   各前記循環配管に介装され、当該循環配管内を流れる処理液の流量を検出する流量検出ユニットと、
   各前記循環配管に介装され、当該循環配管内の処理液の流量を調節する流量調節バルブと、
   各前記循環配管に介装された前記流量検出ユニットによって検出された処理液の検出流量に基づいて、対応する前記流量調節バルブの開度を調節する開度調節ユニットとを含み、
   前記開度調節ユニットが、複数の前記循環配管間での前記検出流量の差が低減されるように、各前記流量調節バルブの開度を調節する、処理液供給装置。
2. 前記開度調節ユニットにおいて、複数の前記循環配管間の前記処理液の温度差を低減するための、各前記循環配管に共通の目標流量が設定され、
   前記開度調節ユニットが、複数の前記供給配管への処理液の供給状態にかかわらず、前記流量検出ユニットにおいて検出された各前記循環配管内の前記処理液の前記検出流量が前記目標流量と一致しているか否かを判定し、
   前記開度調節ユニットが、前記検出流量が前記目標流量と異なると判定した場合に、各前記循環配管内の前記検出流量が前記目標流量に近づくように、各前記流量調節バルブの開度を調節する、請求項１に記載の処理液供給装置。
3. 前記流量検出ユニットが、対応する前記循環配管における前記供給配管の分岐位置よりも上流側で当該循環配管に介装されている、請求項１または２に記載の処理液供給装置。
4. 前記流量調節バルブが、対応する前記循環配管における前記供給配管の分岐位置よりも下流側で当該循環配管に介装されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理液供給装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の処理液供給装置と、
   基板を処理する複数の前記処理部とを含む、基板処理装置。
6. 複数の処理部に処理液を供給する処理液供給方法であって、
   各前記処理部が、基板を処理する処理ユニットを複数有しており、
   前記複数の処理部のそれぞれに対応して設けられた複数の循環配管によって、処理液を貯留する処理液タンク内の処理液をそれぞれ循環させる循環工程と、
   各前記循環配管に分岐接続された複数の供給配管から、対応する前記処理部における複数の前記処理ユニットに処理液をそれぞれ供給する供給工程と、
   前記循環工程において各前記循環配管を流れる処理液の流量を検出する流量検出工程と、
   前記流量検出工程において検出された各前記循環配管内の処理液の検出流量に基づいて、各前記循環配管間における処理液の流量の差が低減されるように、各前記循環配管に介装された流量調節バルブの開度を調節する開度調節工程とを含み、
   前記開度調節工程が、複数の前記循環配管間での前記検出流量の差が低減されるように、各前記流量調節バルブの開度を調節する工程を含む、処理液供給方法。
7. 前記開度調節工程は、
   複数の前記循環配管間の処理液の温度差を低減するための、各前記循環配管に共通の目標流量を設定する工程と、
   複数の前記供給配管への処理液の供給状態にかかわらず、前記流量検出工程において検出された各前記循環配管内の処理液の前記検出流量が前記目標流量と一致しているか否かを判定する工程と、
   前記検出流量が前記目標流量と異なる判定された場合に、各前記循環配管内の前記検出流量が前記目標流量に近づくように、各前記流量調節バルブの開度を調節する工程とを含む、請求項６に記載の処理液供給方法。

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