(57)【要約】【課題】ノズルから吐出されたときの処理液の温度をより高い精度で制御する。【解決手段】基板処理装置の制御装置３は、ヒータ３３によって加熱された処理液の温度の目標値を表す加熱温度とノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり加熱温度よりも低い設定温度とを取得する情報取得部５１と、ヒータ３３に加熱温度で処理液を加熱させる加熱実行部５２と、加熱温度で配管に供給された処理液が吐出温度でノズルから吐出されたときに配管に供給された処理液の流量に対応する流量調整バルブ２４の開度を規定する開度決定データを記憶した記憶装置４５と、開度決定データと加熱温度と設定温度とに基づいて、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づく目標流量に対応する目標開度を決定する開度決定部５３と、流量調整バルブ２４の開度を目標開度に設定する開度設定部５４と、配管を介してノズルに処理液を供給する処理液供給部５５とを含む。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を加熱する少なくとも一つのヒータと、
前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液を案内する第１配管と、
前記第１配管に供給される処理液の流量を変更する第１流量調整バルブと、
前記第１配管によって案内された処理液を基板に向けて吐出する第１ノズルと、
前記少なくとも一つのヒータと前記第１流量調整バルブとを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液の温度の目標値を表す加熱温度と、前記第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第１設定温度と、を取得する情報取得部と、
前記少なくとも一つのヒータに前記加熱温度で処理液を加熱させる加熱実行部と、
前記加熱温度で前記第１配管に供給された処理液が第１吐出温度で前記第１ノズルから吐出されたときに前記第１配管に供給された処理液の流量に対応する前記第１流量調整バルブの開度を規定する第１開度決定データを記憶した記憶装置と、
前記記憶装置に記憶された前記第１開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第１設定温度とに基づいて、前記第１吐出温度が前記第１設定温度に一致するまたは近づく第１目標流量に対応する第１目標開度を決定する第１開度決定部と、
前記第１流量調整バルブの開度を前記第１目標開度に設定する第１開度設定部と、
前記第１配管を介して前記第１ノズルに処理液を供給する第１処理液供給部とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板処理装置は、処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルに処理液を案内する第２配管と、前記第２配管に供給される処理液の流量を変更する第２流量調整バルブとをさらに備え、
前記制御装置の前記情報取得部は、前記第２ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第２設定温度をさらに取得し、
前記制御装置の前記記憶装置は、前記加熱温度で前記第２配管に供給された処理液が第２吐出温度で前記第２ノズルから吐出されたときに前記第２配管に供給された処理液の流量に対応する前記第２流量調整バルブの開度を規定する第２開度決定データをさらに記憶しており、
前記制御装置は、
前記記憶装置に記憶された前記第２開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第２設定温度とに基づいて、前記第２吐出温度が前記第２設定温度に一致するまたは近づく第２目標流量に対応する第２目標開度を決定する第２開度決定部と、
前記第２流量調整バルブの開度を前記第２目標開度に設定する第２開度設定部と、
前記第２配管を介して処理液を前記第２ノズルに供給する第２処理液供給部とをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板処理装置は、前記第１ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第１基板保持手段と、前記第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第２基板保持手段とをさらに備える、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板処理装置は、前記第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を水平に保持しながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板保持手段をさらに備え、
前記第１ノズルは、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置である第１位置に向けて処理液を吐出し、
前記第２ノズルは、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置であり、前記第１位置よりも外側の位置である第２位置に向けて処理液を吐出する、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備える、請求項３または４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備え、
前記基板処理装置は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが露出した基板に処理液としてのリン酸を供給することにより、前記シリコン酸化膜のエッチングを抑えながら前記シリコン窒化膜をエッチングする、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１開度設定部は、前記第１流量調整バルブの開度を、前記第１目標開度よりも大きい第１初期開度に設定し、その後、前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板処理装置は、処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備え、
前記第１開度設定部は、前記温度センサーによって検出された処理液の温度が切替温度に達すると、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項７に記載の基板処理装置。
【請求項９】
処理液を加熱する少なくとも一つのヒータと、前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液を案内する第１配管と、前記第１配管に供給される処理液の流量を変更する第１流量調整バルブと、前記第１配管によって案内された処理液を基板に向けて吐出する第１ノズルと、前記少なくとも一つのヒータと前記第１流量調整バルブとを制御する制御装置と、を備える基板処理装置によって実行される方法であって、
前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液の温度の目標値を表す加熱温度と、前記第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第１設定温度と、を取得する情報取得工程と、
前記少なくとも一つのヒータに前記加熱温度で処理液を加熱させる加熱実行工程と、
前記制御装置の記憶装置に記憶されたデータであって、前記加熱温度で前記第１配管に供給された処理液が第１吐出温度で前記第１ノズルから吐出されたときに前記第１配管に供給された処理液の流量に対応する前記第１流量調整バルブの開度を規定する第１開度決定データと、前記情報取得工程で取得した前記加熱温度および第１設定温度とに基づいて、前記第１吐出温度が前記第１設定温度に一致するまたは近づく第１目標流量に対応する第１目標開度を決定する開度決定工程と、
前記第１流量調整バルブの開度を前記第１目標開度に設定する第１開度設定工程と、
前記第１配管を介して前記第１ノズルに処理液を供給する第１処理液供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１０】
前記基板処理装置は、処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルに処理液を案内する第２配管と、前記第２配管に供給される処理液の流量を変更する第２流量調整バルブとをさらに備え、
前記制御装置の前記記憶装置は、前記加熱温度で前記第２配管に供給された処理液が第２吐出温度で前記第２ノズルから吐出されたときに前記第２配管に供給された処理液の流量に対応する前記第２流量調整バルブの開度を規定する第２開度決定データをさらに記憶しており、
前記基板処理方法は、
前記記憶装置に記憶された前記第２開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第２設定温度とに基づいて、前記第２吐出温度が前記第２設定温度に一致するまたは近づく第２目標流量に対応する第２目標開度を決定する第２開度決定工程と、
前記第２流量調整バルブの開度を前記第２目標開度に設定する第２開度設定工程と、
前記第２配管を介して前記第２ノズルに処理液を供給する第２処理液供給工程とをさらに含む、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記基板処理装置は、前記第１ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第１基板保持手段と、前記第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第２基板保持手段とをさらに備える、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記基板処理装置は、前記第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を水平に保持しながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板保持手段をさらに備え、
前記基板処理方法は、
前記基板保持手段に保持されている基板上の位置である第１位置に向けて前記第１ノズルに処理液を吐出させる第１吐出工程と、
前記基板保持手段に保持されている基板上の位置であり、前記第１位置よりも外側の位置である第２位置に向けて前記第２ノズルに処理液を吐出させる第２吐出工程とをさらに含む、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備える、請求項１０または１１に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備え、
前記基板処理方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが露出した基板に処理液としてのリン酸を供給することにより、前記シリコン酸化膜のエッチングを抑えながら前記シリコン窒化膜をエッチングする、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記第１開度設定工程は、前記第１流量調整バルブの開度を、前記第１目標開度よりも大きい第１初期開度に設定し、その後、前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記基板処理装置は、処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備え、
前記第１開度設定工程は、前記温度センサーによって検出された処理液の温度が切替温度に達すると、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項１５に記載の基板処理方法。
【請求項１７】
処理液を加熱するヒータと、前記加熱された処理液を送液する処理液配管と、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た基板に向けて前記処理液配管を介して送液された処理液を吐出するノズルと、前記処理液配管を流れる処理液の流量を調節するバルブと、前記処理液配管に流れる処理液の温度を検出する温度センサーと、前記ノズルから吐出される処理液の設定温度を取得する情報取得手段と、前記温度センサーによって検出された温度と前記情報取得手段によって取得された処理液の設定温度とに基づいて前記バルブの開度を制御する制御手段と、を備えた基板処理装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記情報取得手段から取得された前記設定温度と前記温度センサーにより検出された処理液の温度とを比較して、前記温度センサーにより検出された処理液の温度が前記設定温度を上回る場合には前記処理液の流量が減少する方向に前記バルブの開度を制御し、前記温度センサーにより検出された処理液の温度が前記設定温度を下回る場合には前記処理液の流量が増加する方向に前記バルブの開度を制御する請求項１７に記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を処理する基板処理装置および基板処理方法に関する。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。
【背景技術】
【０００２】
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基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに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向けて処理液を吐出するノズルと、ノズルに供給される処理液を加熱する複数のヒータとを備えている。複数のヒータは、循環する処理液を加熱する上流ヒータと、上流ヒータによって加熱された処理液をノズルから吐出される前に加熱する下流ヒータとを含む。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１５２３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
基板に供給される処理液は、配管およびノズルを含む複数の部材で形成された流路を通り、ノズルから吐出される。ノズルから吐出された処理液は、ノズルと基板との間の空間を通り、基板に衝突する。
基板に供給される処理液がヒータによって予め加熱される場合、処理液の熱の一部が流路や空気中に放出される。このような熱損失が必ず発生するので、ヒータの温度よりも若干低温の処理液が基板に供給される。
【０００５】
処理液の開始直後とそれ以降とでは処理液の熱損失量が異なる。したがって、熱損失を見越してヒータの温度を設定したとしても、ノズルから吐出されたときの処理液の温度が時間の経過に伴って変化してしまう。このような温度の変化を抑えるためにヒータの温度設定を途中で変更することが考えられるものの、ヒータおよび処理液の温度が直ぐに変わるとは限らない。
【０００６】
そこで、本発明の目的の一つは、ノズルから吐出されたときの処理液の温度をより高い精度で制御することができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理液を加熱する少なくとも一つのヒータと、前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液を案内する第１配管と、前記第１配管に供給される処理液の流量を変更する第１流量調整バルブと、前記第１配管によって案内された処理液を基板に向けて吐出する第１ノズルと、前記少なくとも一つのヒータと前記第１流量調整バルブとを制御する制御装置とを備える、基板処理装置である。
【０００８】
前記制御装置は、前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液の温度の目標値を表す加熱温度と、前記第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第１設定温度と、を取得する情報取得部と、前記少なくとも一つのヒータに前記加熱温度で処理液を加熱させる加熱実行部と、前記加熱温度で前記第１配管に供給された処理液が第１吐出温度で前記第１ノズルから吐出されたときに前記第１配管に供給された処理液の流量に対応する前記第１流量調整バルブの開度を規定する第１開度決定データを記憶した記憶装置と、前記記憶装置に記憶された前記第１開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第１設定温度とに基づいて、前記第１吐出温度が前記第１設定温度に一致するまたは近づく第１目標流量に対応する第１目標開度を決定する第１開度決定部と、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１目標開度に設定する第１開度設定部と、前記第１配管を介して前記第１ノズルに処理液を供給する第１処理液供給部とを含む。
【０００９】
この構成によれば、ヒータによって加熱温度で加熱された処理液が第１配管を介して第１ノズルに供給される。第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度を表す第１吐出温度は、第１配管に供給される処理液の温度だけでなく、第１配管に供給される処理液の流量に応じて変化する。つまり、処理液の供給流量が減少すると、第１吐出温度が低下し、処理液の供給流量が増加すると、第１吐出温度が上昇する。これは、熱損失量が処理液の供給流量にかかわらず概ね一定であるのに対して、処理液の熱容量は処理液の供給流量に応じて変化するからである。
【００１０】
加熱温度が同じであったとしても、処理液の供給流量が異なると吐出温度も異なる。これらの関係を規定する第１開度決定データは、制御装置の記憶装置に記憶されている。処理液の供給流量は、第１吐出温度が第１設定温度に一致するまたは近づくように第１開度決定データに基づいて設定される。つまり、処理液の供給流量を規定する第１流量調整バルブの開度は、第１吐出温度が第１設定温度に一致するまたは近づく第１目標流量に対応する第１目標開度に設定される。この状態で加熱温度の処理液が第１配管に供給される。これにより、第１設定温度またはこれとほぼ同じ温度の処理液が第１ノズルから吐出される。
【００１１】
このように、ヒータの温度を適切に管理するだけでなく、第１配管および第１ノズルに供給される処理液の流量、つまり、処理液の熱容量を加熱温度および第１設定温度に応じて適切に設定するので、第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度をより高い精度でコントロールすることができる。これにより、意図する温度と基板に供給された処理液の実際の温度との差を減少させることができる。さらに、第１流量調整バルブの開度を変えれば、ヒータの温度を変えずに、基板に供給される処理液の温度を変更することができる。したがって、ヒータの温度を変える場合と比較して短時間で処理液の温度を変更することができる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、前記基板処理装置は、処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルに処理液を案内する第２配管と、前記第２配管に供給される処理液の流量を変更する第２流量調整バルブとをさらに備え、前記制御装置の前記情報取得部は、前記第２ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第２設定温度をさらに取得し、前記制御装置の前記記憶装置は、前記加熱温度で前記第２配管に供給された処理液が第２吐出温度で前記第２ノズルから吐出されたときに前記第２配管に供給された処理液の流量に対応する前記第２流量調整バルブの開度を規定する第２開度決定データをさらに記憶しており、前記制御装置は、前記記憶装置に記憶された前記第２開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第２設定温度とに基づいて、前記第２吐出温度が前記第２設定温度に一致するまたは近づく第２目標流量に対応する第２目標開度を決定する第２開度決定部と、前記第２流量調整バルブの開度を前記第２目標開度に設定する第２開度設定部と、前記第２配管を介して処理液を前記第２ノズルに供給する第２処理液供給部とをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、第１ノズルと同様に、第２配管および第２ノズルに供給される処理液の流量を規定する第２流量調整バルブの開度が、制御装置の記憶装置に記憶された第２開度決定データに基づいて、第２吐出温度が第２設定温度に一致するまたは近づく第２目標流量に対応する第２目標開度に設定される。この状態で加熱温度の処理液が第２配管に供給される。これにより、第２設定温度またはこれとほぼ同じ温度の処理液が第２ノズルから吐出される。
【００１４】
基板に供給されるまでに失われる処理液の熱量は、流路ごとに異なる場合がある。これは、流路の長さや流路を構成する部材が異なる場合があるからである。前述のように第１流量調整バルブおよび第２流量調整バルブの開度を個別に設定すれば、このような場合でも、意図する温度と基板に供給された処理液の実際の温度との差を減少させることができる。これにより、処理された基板の品質をより高い精度でコントロールすることができる。
【００１５】
第２設定温度は、第１設定温度と等しい値であってもよいし、第１設定温度とは異なる値であってもよい。第２開度決定データは、第１開度決定データとは異なるデータであってもよいし、第１開度決定データと同じデータであってもよい。第２開度決定部は、第１開度決定部であってもよいし、第１開度決定部とは異なるものであってもよい。第２開度設定部および処理液供給部についても第２開度決定部と同様である。少なくとも一つのヒータは、第１ノズルおよび第２ノズルの両方に供給される１つのヒータであってもよいし、第１ノズルに供給される処理液を加熱する第１ヒータと第２ノズルに供給される処理液を加熱する第２ヒータとを含んでいてもよい。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第１基板保持手段と、前記第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第２基板保持手段とをさらに備える、請求項２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、第１ノズルから吐出された処理液が、第１基板保持手段に保持されている基板に供給され、第２ノズルから吐出された処理液が、第１基板保持手段とは異なる第２基板保持手段に保持されている基板に供給される。このような場合でも、第１流量調整バルブおよび第２流量調整バルブの開度を個別に設定することにより、第１ノズルから吐出されたときの処理液の実際の温度を、第２ノズルから吐出されたときの処理液の実際の温度に一致させるまたは近づけることができる。これにより、第１ノズルから吐出された処理液で処理された基板と第２ノズルから吐出された処理液で処理された基板との品質の差を減少させることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を水平に保持しながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板保持手段をさらに備え、前記第１ノズルは、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置である第１位置に向けて処理液を吐出し、前記第２ノズルは、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置であり、前記第１位置よりも外側の位置である第２位置に向けて処理液を吐出する、請求項２に記載の基板処理装置である。
【００１８】
この構成によれば、第１ノズルから吐出された処理液と第２ノズルから吐出された処理液とが、同じ基板に供給される。第１ノズルは、基板上の位置である第１位置に向けて処理液を吐出し、第２ノズルは、同じ基板上の位置である第２位置に向けて処理液を吐出する。第２位置は、基板の径方向に関して第１位置よりも外側の位置である。したがって、第２ノズルから吐出された処理液は、第１ノズルから吐出された処理液よりも外側で基板に着液する。
【００１９】
基板上での処理液の温度は回転軸線から離れるしたがって低下する傾向にある。第１流量調整バルブおよび第２流量調整バルブの開度を個別に設定すれば、第２ノズルから吐出されたときの処理液の実際の温度を、意図的に、第１ノズルから吐出されたときの処理液の実際の温度よりも高くすることができる。これにより、基板上での処理液の温度のばらつきを低減でき、処理の均一性を高めることができる。もちろん、同じまたはほぼ同じ温度の処理液を第１ノズルおよび第２ノズルから吐出させることもできる。
【００２０】
請求項５に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備える、請求項３または４に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、共通配管内を流れる処理液が、第１配管および第２配管の両方に供給される。したがって、少なくとも成分が等しい処理液が、第１ノズルおよび第２ノズルの両方から吐出される。第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液が別々の基板に供給される場合、複数枚の基板間における処理のばらつきを低減することができる。第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液が同じ基板に供給される場合、処理の均一性を高めることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備え、前記基板処理装置は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが露出した基板に処理液としてのリン酸を供給することにより、前記シリコン酸化膜のエッチングを抑えながら前記シリコン窒化膜をエッチングする、請求項４に記載の基板処理装置である。
【００２２】
この構成によれば、ヒータによって加熱された高温のリン酸（たとえば、その濃度における沸点のリン酸）が、共通配管から第１配管および第２配管の両方に供給され、第１ノズルおよび第２ノズルの両方から吐出される。吐出されたリン酸は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが露出した基板に供給される。これにより、シリコン酸化膜のエッチングを抑えながらシリコン窒化膜をエッチングする選択エッチングが行われる。
【００２３】
特に、第２ノズルから吐出されたときのリン酸の実際の温度が、第１ノズルから吐出されたときのリン酸の実際の温度よりも高くなるように、第１流量調整バルブおよび第２流量調整バルブの開度を個別に設定すれば、基板上でのリン酸の温度のばらつきを低減でき、エッチングの均一性をさらに高めることができる。加えて、成分が等しいリン酸が第１ノズルおよび第２ノズルから同じ基板に向けて吐出されるので、選択比（シリコン窒化膜のエッチング量／シリコン酸化膜のエッチング量）の均一性が低下することを抑制または防止することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、前記第１開度設定部は、前記第１流量調整バルブの開度を、前記第１目標開度よりも大きい第１初期開度に設定し、その後、前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項１〜６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、制御装置の第１開度設定部が、第１流量調整バルブの開度を第１目標開度よりも大きい第１初期開度に設定する。この状態で制御装置の第１処理液供給部が第１配管を介して第１ノズルに処理液を供給する。その後、制御装置の第１開度設定部が第１流量調整バルブの開度を第１初期開度から第１目標開度に減少させる。この状態で制御装置の第１処理液供給部が第１配管を介して第１ノズルに処理液を供給する。
【００２５】
第１配管および第１ノズルへの処理液の供給が開始された直後は、第１配管および第１ノズルが冷めているので、熱損失量が相対的に大きい。その一方で、処理液の供給が開始されてからある程度の時間が経つと、第１配管および第１ノズルが温まるので、熱損失量が減少する。したがって、同じ温度の処理液を同じ流量で第１配管および第１ノズルに供給し続けると、第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度が時間の経過に伴って変化する。
【００２６】
この構成によれば、第１配管および第１ノズルに供給される処理液の流量を時間の経過に伴って減少させる。言い換えると、処理液の供給開始時は、相対的に大きな流量で処理液を第１配管および第１ノズルに供給する。そして、第１配管および第１ノズルが温まると、相対的に小さな流量で処理液を第１配管および第１ノズルに供給する。これにより、第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度の変動量を減少させることができる。
【００２７】
請求項８に記載の発明は、前記基板処理装置は、処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備え、前記第１開度設定部は、前記温度センサーによって検出された処理液の温度が切替温度に達すると、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項７に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板に供給される前の処理液または基板上に位置する処理液の温度が温度センサーによって検出される。温度センサーによって検出された処理液の温度が切替温度に達すると、つまり、第１配管および第１ノズルが温まったことが確認されると、制御装置の第１開度設定部は、第１流量調整バルブの開度を第１初期開度から第１目標開度に減少させる。したがって、第１配管および第１ノズルが温まっているにもかかわらず、相対的に大きな流量で処理液が第１配管および第１ノズルに供給され続けることを防止できる。
【００２８】
温度センサーは、基板に供給される前の処理液の温度を検出してもよいし、基板上の処理液の温度を検出してもよいし、第１ノズルを収容するチャンバー内で処理液の温度を検出してもよい。基板に供給される前の処理液の温度を検出する場合、温度センサーは、第１配管内の処理液の温度を検出してもよいし、第１ノズル内の処理液の温度を検出してもよい。
【００２９】
請求項９に記載の発明は、処理液を加熱する少なくとも一つのヒータと、前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液を案内する第１配管と、前記第１配管に供給される処理液の流量を変更する第１流量調整バルブと、前記第１配管によって案内された処理液を基板に向けて吐出する第１ノズルと、前記少なくとも一つのヒータと前記第１流量調整バルブとを制御する制御装置と、を備える基板処理装置によって実行される、基板処理方法である。
【００３０】
前記基板処理方法は、前記少なくとも一つのヒータによって加熱された処理液の温度の目標値を表す加熱温度と、前記第１ノズルから吐出されたときの処理液の温度の目標値であり前記加熱温度よりも低い第１設定温度と、を取得する情報取得工程と、前記少なくとも一つのヒータに前記加熱温度で処理液を加熱させる加熱実行工程と、前記制御装置の記憶装置に記憶されたデータであって、前記加熱温度で前記第１配管に供給された処理液が第１吐出温度で前記第１ノズルから吐出されたときに前記第１配管に供給された処理液の流量に対応する前記第１流量調整バルブの開度を規定する第１開度決定データと、前記情報取得工程で取得した前記加熱温度および第１設定温度とに基づいて、前記第１吐出温度が前記第１設定温度に一致するまたは近づく第１目標流量に対応する第１目標開度を決定する開度決定工程と、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１目標開度に設定する第１開度設定工程と、前記第１配管を介して前記第１ノズルに処理液を供給する第１処理液供給工程とを含む。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３１】
請求項１０に記載の発明は、前記基板処理装置は、処理液を吐出する第２ノズルと、前記第２ノズルに処理液を案内する第２配管と、前記第２配管に供給される処理液の流量を変更する第２流量調整バルブとをさらに備え、前記制御装置の前記記憶装置は、前記加熱温度で前記第２配管に供給された処理液が第２吐出温度で前記第２ノズルから吐出されたときに前記第２配管に供給された処理液の流量に対応する前記第２流量調整バルブの開度を規定する第２開度決定データをさらに記憶しており、前記基板処理方法は、前記記憶装置に記憶された前記第２開度決定データと前記情報取得部が取得した前記加熱温度および第２設定温度とに基づいて、前記第２吐出温度が前記第２設定温度に一致するまたは近づく第２目標流量に対応する第２目標開度を決定する第２開度決定工程と、前記第２流量調整バルブの開度を前記第２目標開度に設定する第２開度設定工程と、前記第２配管を介して前記第２ノズルに処理液を供給する第２処理液供給工程とをさらに含む、請求項９に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３２】
請求項１１に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第１基板保持手段と、前記第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を保持する第２基板保持手段とをさらに備える、請求項１０に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３３】
請求項１２に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１ノズルおよび第２ノズルから吐出された処理液で処理される基板を水平に保持しながら、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記基板を回転させる基板保持手段をさらに備え、前記基板処理方法は、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置である第１位置に向けて前記第１ノズルに処理液を吐出させる第１吐出工程と、前記基板保持手段に保持されている基板上の位置であり、前記第１位置よりも外側の位置である第２位置に向けて前記第２ノズルに処理液を吐出させる第２吐出工程とをさらに含む、請求項１０に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備える、請求項１０または１１に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１４に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記第１配管および第２配管の両方に処理液を供給する共通配管をさらに備え、前記基板処理方法は、シリコン酸化膜とシリコン窒化膜とが露出した基板に処理液としてのリン酸を供給することにより、前記シリコン酸化膜のエッチングを抑えながら前記シリコン窒化膜をエッチングする、請求項１１に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３５】
請求項１５に記載の発明は、前記第１開度設定工程は、前記第１流量調整バルブの開度を、前記第１目標開度よりも大きい第１初期開度に設定し、その後、前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項９〜１４のいずれか一項に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１６に記載の発明は、前記基板処理装置は、処理液の温度を検出する温度センサーをさらに備え、前記第１開度設定工程は、前記温度センサーによって検出された処理液の温度が切替温度に達すると、前記第１流量調整バルブの開度を前記第１初期開度から前記第１目標開度に減少させる、請求項１５に記載の基板処理方法である。この構成によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
【００３６】
請求項１７に記載の発明は、処理液を加熱するヒータと、前記加熱された処理液を送液する処理液配管と、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た基板に向けて前記処理液配管を介して送液された処理液を吐出するノズルと、前記処理液配管を流れる処理液の流量を調節するバルブと、前記処理液配管に流れる処理液の温度を検出する温度センサーと、前記ノズルから吐出される処理液の設定温度を取得する情報取得手段と、前記温度センサーによって検出された温度と前記情報取得手段によって取得された処理液の設定温度とに基づいて前記バルブの開度を制御する制御手段と、を備えた基板処理装置である。この構成によれば、簡易な構成により、ノズルから吐出する処理液の温度を目標温度に近づけることができる。
【００３７】
請求項１８に記載の発明は、前記制御手段は、前記情報取得手段から取得された前記設定温度と前記温度センサーにより検出された処理液の温度とを比較して、前記温度センサーにより検出された処理液の温度が前記設定温度を上回る場合には前記処理液の流量が減少する方向に前記バルブの開度を制御し、前記温度センサーにより検出された処理液の温度が前記設定温度を下回る場合には前記処理液の流量が増加する方向に前記バルブの開度を制御する請求項１７に記載の基板処理装置である。この構成によれば、前述の効果と同様の効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】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。
【図２】処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る薬液供給システムを示す模式図である。
【図４】基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図５】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。
【図６】制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図７】制御装置に記憶された開度決定データの一例を示す図である。
【図８】薬液の加熱を開始してから加熱された薬液を基板に供給するまでの流れの一例を示す工程図である。
【図９】薬液ノズルに供給される薬液の流量および温度の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図１０】薬液ノズルに供給される薬液の流量および温度の時間的変化の他の例を示すグラフである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る第１薬液ノズルおよび第２薬液ノズルを水平に見た模式図である。
【図１２】第１薬液ノズルおよび第２薬液ノズルの模式的な平面図である。
【図１３】図１１に示す矢印ＸＩＩＩの方向に第１薬液ノズルおよび第２薬液ノズルを見た模式図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る薬液供給システムを示す模式図である。
【図１５】第１薬液ノズルおよび第２薬液ノズルに供給される薬液の流量の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図１６】第１薬液ノズルおよび第２薬液ノズルに供給される薬液の温度の時間的変化の一例を示すグラフである。
【図１７】本発明の第３実施形態に係る制御装置の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１８】制御装置に記憶された開度決定データの一例を示す図である。
【図１９】レシピの取得から加熱された薬液の供給を停止するまでの処理の流れの一例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
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ＬＰと、複数のロードポートＬＰ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。
【００４０】
基板処理装置１は、さらに、ロードポートＬＰ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ＬＰ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。
【００４１】
基板処理装置１は、後述する開閉バルブ２５などの流体機器を収容する複数（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。後述する薬液タンク３１等を収容する複数（４つ）の薬液キャビネット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。
【００４２】
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４つの塔を形成している。各塔は、上下に積層された３つの処理ユニット２を含む。４つの薬液キャビネット５は、それぞれ、４つの塔に対応している。４つの流体ボックス４は、それぞれ、４つの薬液キャビネット５に対応している。薬液キャビネット５内の薬液は、対応する流体ボックス４を介して、同一の塔に含まれる３つの処理ユニット２に供給される。
【００４３】
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３５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。チャンバー６内の気温は、ＦＦＵ７によって送られたクリーンエアーで一定に維持されている。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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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薬液ノズル２１を含む。薬液ノズル２１は、開閉バルブ２５が介装された薬液配管２２に接続されている。処理ユニット２は、薬液ノズル２１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薬液ノズル２１が平面視で基板Ｗから離れた退避位置との間で薬液ノズル２１を水平に移動させるノズル移動ユニット２７を含む。ノズル移動ユニット２７は、たとえば、カップ１４のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ２まわりに薬液ノズル２１を水平に移動させる旋回ユニットである。
【００４８】
開閉バルブ２５が開かれると、薬液が、薬液配管２２から薬液ノズル２１に供給され、薬液ノズル２１から吐出される。薬液は、たとえば、エッチング液の一例であるリン酸である。薬液は、リン酸以外の液体であってもよい。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つを含む液が、薬液ノズル２１に供給されてもよい。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
図３は、本発明の第１実施形態に係る薬液供給システムを示す模式図である。図３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。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システムを含む。薬液供給システムは、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３は、１つの薬液供給システムと、この薬液供給システムに対応する３つの処理ユニット２とを示している。
【００５２】
薬液供給システムは、基板Ｗに供給される薬液を貯留する薬液タンク３１と、薬液タンク３１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３２とを含む。薬液供給システムは、さらに、薬液タンク３１内の薬液を循環配管３２に送るポンプ３４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３５と、薬液を加熱することにより薬液タンク３１内の薬液の温度を調整するヒータ３３とを含む。ポンプ３４、フィルター３５、およびヒータ３３は、循環配管３２に介装されている。
【００５３】
ポンプ３４は、常時、薬液タンク３１内の薬液を循環配管３２内に送る。薬液供給システムは、ポンプ３４に代えて、薬液タンク３１内の気圧を上昇させることにより薬液タンク３１内の薬液を循環配管３２に押し出す加圧装置を備えていてもよい。ポンプ３４および加圧装置は、いずれも、薬液タンク３１内の薬液を循環配管３２に送る送液装置の一例である。
【００５４】
循環配管３２の上流端および下流端は、薬液タンク３１に接続されている。薬液は、薬液タンク３１から循環配管３２の上流端に送られ、循環配管３２の下流端から薬液タンク３１に戻る。これにより、薬液タンク３１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３５によって除去され、薬液がヒータ３３によって加熱される。これにより、薬液タンク３１内の薬液は、室温よりも高い一定の温度に維持される。
【００５５】
同じ塔に含まれる３つの処理ユニット２にそれぞれ対応する３つの薬液配管２２は、同じ循環配管３２に接続されている。したがって、同じ塔に含まれる３つの処理ユニット２には、同じ薬液タンク３１内の薬液が供給される。流量計２３、流量調整バルブ２４、開閉バルブ２５、および温度センサー２６は、それぞれの薬液配管２２に介装されている。
薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に供給される薬液の流量は、流量調整バルブ２４によって変更される。薬液ノズル２１に対する薬液の供給および供給停止の切替は、開閉バルブ２５によって行われる。開閉バルブ２５が開かれると、流量調整バルブ２４の開度に対応する流量で薬液が薬液ノズル２１に供給される。薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に供給される薬液の流量は、流量計２３によって検出される。薬液配管２２内の薬液の温度は、温度センサー２６によって検出される。流量計２３および温度センサー２６の検出値は、制御装置３に入力される。
【００５６】
図４は、基板処理装置１の電気的構成を示すブロック図である。
制御装置３は、コンピュータ本体４１と、コンピュータ本体４１に接続された周辺装置４４とを含む。コンピュータ本体４１は、各種の命令を実行するＣＰＵ４２（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置４３とを含む。周辺装置４４は、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置４５と、リムーバブルメディアＭから情報を読み取る読取装置４６と、ホストコンピュータＨＣ等の他の装置と通信する通信装置４７とを含む。
【００５７】
制御装置３は、入力装置４８および表示装置４９に接続されている。入力装置４８は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置４９の画面に表示される。入力装置４８は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置４８および表示装置４９を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられていてもよい。
【００５８】
ＣＰＵ４２は、補助記憶装置４５に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置４５内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置４６を通じてリムーバブルメディアＭから補助記憶装置４５に送られたものであってもよいし、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から通信装置４７を通じて補助記憶装置４５に送られたものであってもよい。
【００５９】
補助記憶装置４５およびリムーバブルメディアＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。補助記憶装置４５は、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＭは、たとえば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。
【００６０】
補助記憶装置４５は、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。後述する設定温度は、レシピに含まれている。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。制御装置３は、ホストコンピュータＨＣによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。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。
【００６１】
図５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。
基板Ｗの処理の具体例は、シリコン窒化膜とシリコン酸化膜とが露出した基板Ｗ（シリコンウエハ）の表面（デバイス形成面）にリン酸を供給して、シリコン窒化膜を選択的にエッチングする選択エッチングである。この場合、薬液の一例であるリン酸（厳密には、リン酸水溶液）は、ヒータ３３（図３参照）によってその濃度における沸点に維持される。基板Ｗの処理は、リン酸以外のエッチング液を用いた選択エッチングであってもよいし、洗浄などの選択エッチング以外の処理であってもよい。
【００６２】
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５のステップＳ１）。
具体的には、薬液ノズル２１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。
【００６３】
次に、薬液の一例であるリン酸を基板Ｗに供給する薬液供給工程が行われる（図５のステップＳ２）。
具体的には、ノズル移動ユニット２７が、薬液ノズル２１を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニットが、カップ１４を上位置まで上昇させる。その後、開閉バルブ２５が開かれ、薬液ノズル２１がリン酸の吐出を開始する。薬液ノズル２１がリン酸を吐出しているとき、ノズル移動ユニット２７は、薬液ノズル２１から吐出されたリン酸が基板Ｗの上面中央部に着液する中央処理位置と、薬液ノズル２１から吐出されたリン酸が基板Ｗの上面外周部に着液する外周処理位置と、の間で薬液ノズル２１を移動させてもよいし、リン酸の着液位置が基板Ｗの上面中央部に位置するように薬液ノズル２１を静止させてもよい。
【００６４】
薬液ノズル２１から吐出されたリン酸は、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の上面全域を覆うリン酸の液膜が形成され、基板Ｗの上面全域にリン酸が供給される。特に、ノズル移動ユニット２７が薬液ノズル２１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の上面全域がリン酸の着液位置で走査されるので、リン酸が基板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。開閉バルブ２５が開かれてから所定時間が経過すると、開閉バルブ２５が閉じられる。その後、ノズル移動ユニット２７が薬液ノズル２１を退避位置に移動させる。
【００６５】
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５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上のリン酸は、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。
【００６６】
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５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。
【００６７】
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５のステップＳ５）。
具体的には、ガード昇降ユニットが、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。
【００６８】
図６は、制御装置３の機能ブロックを示すブロック図である。図７は、制御装置３に記憶された開度決定データの一例を示す図である。図６に示す情報取得部５１、加熱実行部５２、開度決定部５３、開度設定部５４、および処理液供給部５５は、制御装置３にインストールされたプログラムＰをＣＰＵ４２が実行することにより実現される機能ブロックである。
【００６９】
制御装置３は、基板処理装置１に入力された情報を取得する情報取得部５１を含む。情報取得部５１に取得される情報は、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から基板処理装置１に入力されたものであってもよいし、操作者が入力装置４８を介して基板処理装置１に入力したものであってもよい。後述する加熱温度および設定温度は、情報取得部５１に取得される情報に含まれる。
【００７０】
制御装置３は、ヒータ３３に加熱温度で薬液を加熱させる加熱実行部５２を含む。加熱温度は、ヒータ３３によって加熱された薬液の温度の目標値である。加熱温度は、たとえば、ホストコンピュータＨＣがレシピを指定する前に基板処理装置１に入力される。加熱実行部５２は、たとえば、処理すべき基板Ｗを収容したキャリアＣが基板処理装置１に搬送される前からヒータ３３に加熱温度で薬液を加熱させている。したがって、キャリアＣが基板処理装置１に搬送されると、直ぐに基板Ｗの搬送および処理を開始できる。
【００７１】
制御装置３は、複数組の開度決定部５３および開度設定部５４と、処理液供給部５５とを含む。制御装置３は、複数の開度決定データを補助記憶装置４５に記憶している。複数の開度決定データは、それぞれ、複数の処理ユニット２に対応している。同様に、複数組の開度決定部５３および開度設定部５４は、それぞれ、複数の処理ユニット２に対応している。つまり、専用の開度決定データ、開度決定部５３、および開度設定部５４が処理ユニット２ごとに設けられている。
【００７２】
開度決定データは、加熱温度、吐出温度、および供給流量の関係を規定するデータである。加熱温度は、ヒータ３３によって加熱された薬液の温度の目標値である。吐出温度は、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の実際の温度である。供給流量は、加熱温度で薬液配管２２に供給された薬液が吐出温度で薬液ノズル２１から吐出されたときに薬液配管２２に供給された薬液の実際の流量である。流量調整バルブ２４の開度は、薬液配管２２に供給される薬液の流量と正比例の関係にある。したがって、開度決定データは、加熱温度、吐出温度、および開度の関係を規定するデータであるともいえる。
【００７３】
薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度の目標値である設定温度は、情報取得部５１に取得される。流量調整バルブ２４の開度の目標値、つまり、薬液配管２２に供給される薬液の流量の目標値は、開度決定データと加熱温度と設定温度とに基づいて決定される。流量調整バルブ２４の開度の目標値を目標開度と定義する。開度決定データは、加熱温度、吐出温度、および目標開度の複数の組み合わせを規定するマトリックスであってもよいし、加熱温度および吐出温度から目標開度を計算する計算式であってもよい。
【００７４】
図７は、開度決定データがマトリックスである例を示している。図７において、Ｔｈｘは、加熱温度を示しており、Ｔｄｙは、吐出温度を示しており、θｘｙは、目標開度を示している（ｘおよびｙは、正の整数を表す）。左端の列には複数の加熱温度が含まれる。上端の列には複数の吐出温度が含まれる。加熱温度および吐出温度が一つずつ特定されると、これらに対応する１つの目標開度が特定される。情報取得部５１が取得した加熱温度が左端の列に含まれていない場合、最も近い値を左端の列から選択すればよい。同様に、情報取得部５１が取得した吐出温度が上端の列に含まれていない場合、最も近い値を上端の列から選択すればよい。
【００７５】
開度決定部５３は、開度決定データと情報取得部５１が取得した加熱温度および設定温度とに基づいて、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づく目標流量に対応する目標開度を決定する。目標流量は、薬液配管２２に供給される薬液の流量の目標値である。開度設定部５４は、流量調整バルブ２４の開度を目標開度に設定する。処理液供給部５５は、開閉バルブ２５を開閉することにより、この状態で薬液ノズル２１に薬液を供給する。流量調整バルブ２４の具体的な動作については後述する。
【００７６】
図８は、薬液の加熱を開始してから加熱された薬液を基板Ｗに供給するまでの流れの一例を示す工程図である。
基板Ｗに供給されるべき薬液の加熱を開始するときは、ヒータ３３によって加熱された薬液の温度の目標値を表す加熱温度が制御装置３の情報取得部５１に取得される（図８のステップＳ１１）。その後、制御装置３の加熱実行部５２がヒータ３３に加熱温度で薬液を加熱させる（図８のステップＳ１２）。これにより、薬液の加熱が開始され、薬液タンク３１内の薬液の温度が上昇する。薬液の加熱が開始されてからある程度の時間が経つと、薬液タンク３１内の薬液が加熱温度またはこれとほぼ同じ温度で安定する。
【００７７】
基板処理装置１で処理すべき基板Ｗは、キャリアＣに収容された状態でロードポートＬＰに搬送される（図８のステップＳ１３）。キャリアＣがロードポートＬＰに搬送されると、キャリアＣ内の基板Ｗに適用すべきレシピを指定する信号がホストコンピュータＨＣから制御装置３に入力される（図８のステップＳ１４）。これにより、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度の目標値であり加熱温度よりも低い設定温度が制御装置３の情報取得部５１に取得される（図８のステップＳ１５）。
【００７８】
制御装置３の開度決定部５３は、制御装置３に記憶された開度決定データと情報取得部５１が取得した加熱温度および設定温度とに基づいて、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づく目標流量に対応する目標開度を決定する（図８のステップＳ１６）。その後、開度設定部５４は、流量調整バルブ２４の開度を目標開度に設定する（図８のステップＳ１７）。処理液供給部５５は、この状態で薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に薬液を供給する（図８のステップＳ１８）。薬液ノズル２１への薬液の供給は、流量調整バルブ２４の開度が目標開度に設定された後に開始されてもよいし、その前に開始されてもよい。図９および図１０は、後者を示している。
【００７９】
図９は、薬液ノズル２１に供給される薬液の流量および温度の時間的変化の一例を示すグラフである。図１０は、薬液ノズル２１に供給される薬液の流量および温度の時間的変化の他の例を示すグラフである。
薬液ノズル２１からの薬液の吐出を開始するとき、制御装置３は、レシピで指定されている指定流量に対応する開度まで流量調整バルブ２４の開度を増加させる。指定流量に対応する流量調整バルブ２４の開度は、目標開度よりも大きい初期開度の一例である。流量調整バルブ２４の開度が指定流量に対応する大きさに設定された後、制御装置３は、開閉バルブ２５を開き、薬液ノズル２１に薬液の吐出を開始させる。
【００８０】
薬液の吐出が開始された後は、レシピで指定されている指定流量で薬液が薬液ノズル２１から吐出されるように、流量計２３の検出値に基づいて流量調整バルブ２４の開度を変更する流量フィードバック制御を行う。具体的には、制御装置３は、流量計２３の検出値に基づいて流量調整バルブ２４の開度を増加および減少させる
図９に示すように、薬液ノズル２１から吐出される薬液の流量、つまり、吐出流量は、開閉バルブ２５が開かれてから急激に増加し、指定流量付近に達する。その後は、流量フィードバック制御によって吐出流量が指定流量またはこの付近で安定する。その一方で、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度、つまり、吐出温度は、流量の増加から少し遅れて急激に増加し始める。
【００８１】
制御装置３は、温度センサー２６の検出値に基づいて計算される検出温度を監視している。検出温度が切替温度に達すると、制御装置３は、設定温度を含む設定温度範囲内に検出温度が収まるように、温度センサー２６の検出値に基づいて流量調整バルブ２４の開度を変更する温度フィードバック制御を行う。設定温度は、たとえば、設定温度範囲の中央値である。設定温度範囲内の値であれば、設定温度は設定温度範囲の中央値でなくてもよい。
【００８２】
温度フィードバック制御が開始されると、制御装置３は、薬液ノズル２１に供給される薬液の流量の目標値を表す設定流量を指定流量から目標流量に減少させる。具体的には、制御装置３は、開度決定データと加熱温度と設定温度とに基づいて、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づく目標流量に対応する目標開度を事前に決定する。温度フィードバック制御が開始されると、制御装置３は、流量調整バルブ２４の開度を減少させて目標開度に近づける。その後、制御装置３は、温度センサー２６の検出値に基づいて流量調整バルブ２４の開度を増減させる。
【００８３】
図９は、検出温度が切替温度に達すると吐出流量を急激に減少させ、その後、吐出流量を増加および減少させる例を示している。検出温度は、温度フィードバック制御が開始された後、設定温度範囲内に収まる。温度フィードバック制御の実行中において、検出温度は、設定温度範囲内で増加および減少しているものの、その変動量は時間の経過に伴って減少している。温度フィードバック制御が開始されてからある程度の時間が経過すると、検出温度は、設定温度範囲の中央値またはこの付近で安定する。これにより、設定温度に等しいまたは概ね等しい温度の薬液が薬液ノズル２１から吐出される。
【００８４】
図９に示す例では、温度フィードバック制御を実行する場合について説明したが、図１０に示すように、制御装置３は温度フィードバック制御を実行しなくてもよい。図１０に示す例では、図９に示す例と同様に、最初は設定流量が指定流量に設定され、流量調整バルブ２４の開度が指定流量に対応する値に設定される。その後、制御装置３は、流量調整バルブ２４の開度を目標開度に変更する。流量調整バルブ２４の開度を目標開度に変更するタイミングは、検出温度が切替温度に達したときであってもよいし、開閉バルブ２５を開いてから所定時間が経過したときであってもよい。後者の場合、タイマーが制御装置３に備えられている。この場合、温度センサー２６は必要でない。
【００８５】
薬液タンク３１から薬液ノズル２１までの流路の長さが複数の薬液ノズル２１で異なる場合がある。この場合、基板Ｗに供給されるまでに失われる薬液の熱量は、流路ごとに異なる。開度決定データは薬液ノズル２１ごとに設けられており、流量調整バルブ２４の開度の設定は薬液ノズル２１ごとに行われる。つまり、吐出温度を設定温度に一致させるまたは近づける制御は、薬液ノズル２１ごとに実行される。これにより、複数の薬液ノズル２１における吐出温度のばらつきを軽減でき、別々の処理ユニット２で処理された複数枚の基板Ｗ間での処理品質の差を低減できる。
【００８６】
以上のように第１実施形態では、ヒータ３３によって加熱温度で加熱された薬液が薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に供給される。薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度を表す吐出温度は、薬液配管２２に供給される薬液の温度だけでなく、薬液配管２２に供給される薬液の流量に応じて変化する。つまり、薬液の供給流量が減少すると、吐出温度が低下し、薬液の供給流量が増加すると、吐出温度が上昇する。これは、熱損失量が薬液の供給流量にかかわらず概ね一定であるのに対して、薬液の熱容量は薬液の供給流量に応じて変化するからである。
【００８７】
加熱温度が同じであったとしても、薬液の供給流量が異なると吐出温度も異なる。これらの関係を規定する開度決定データは、制御装置３に記憶されている。薬液の供給流量は、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づくように開度決定データに基づいて設定される。つまり、薬液の供給流量を規定する流量調整バルブ２４の開度は、吐出温度が設定温度に一致するまたは近づく目標流量に対応する目標開度に設定される。この状態で加熱温度の薬液が薬液配管２２に供給される。これにより、設定温度またはこれとほぼ同じ温度の薬液が薬液ノズル２１から吐出される。
【００８８】
このように、ヒータ３３の温度を適切に管理するだけでなく、薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給される薬液の流量、つまり、薬液の熱容量を加熱温度および設定温度に応じて適切に設定するので、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度をより高い精度でコントロールすることができる。これにより、意図する温度と基板Ｗに供給された薬液の実際の温度との差を減少させることができる。さらに、流量調整バルブ２４の開度を変えれば、ヒータ３３の温度を変えずに、基板Ｗに供給される薬液の温度を変更することができる。したがって、ヒータ３３の温度を変える場合と比較して短時間で薬液の温度を変更することができる。
【００８９】
第１実施形態では、共通配管の一例である循環配管３２内を流れる薬液が、複数の薬液配管２２に供給される。したがって、少なくとも成分が等しい薬液が、複数の薬液ノズル２１から吐出される。複数の薬液ノズル２１から吐出された薬液は、別々の基板Ｗに供給される。したがって、少なくとも成分が等しい薬液を別々の基板Ｗに供給でき、複数枚の基板Ｗ間における処理のばらつきを低減することができる。
【００９０】
第１実施形態では、制御装置３の開度設定部５４が、流量調整バルブ２４の開度を目標開度よりも大きい初期開度に設定する。具体的には、制御装置３の開度設定部５４が、流量調整バルブ２４の開度をレシピで指定されている指定流量に対応する開度に設定する。この状態で制御装置３の処理液供給部５５が薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に薬液を供給する。その後、制御装置３の開度設定部５４が流量調整バルブ２４の開度を初期開度から目標開度に減少させる。この状態で制御装置３の処理液供給部５５が薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に薬液を供給する。
【００９１】
薬液配管２２および薬液ノズル２１への薬液の供給が開始された直後は、薬液配管２２および薬液ノズル２１が冷めているので、熱損失量が相対的に大きい。その一方で、薬液の供給が開始されてからある程度の時間が経つと、薬液配管２２および薬液ノズル２１が温まるので、熱損失量が減少する。したがって、同じ温度の薬液を同じ流量で薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給し続けると、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度が時間の経過に伴って変化する。
【００９２】
第１実施形態では、薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給される薬液の流量を時間の経過に伴って減少させる。言い換えると、薬液の供給開始時は、相対的に大きな流量で薬液を薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給する。そして、薬液配管２２および薬液ノズル２１が温まると、相対的に小さな流量で薬液を薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給する。これにより、薬液ノズル２１から吐出されたときの薬液の温度の変動量を減少させることができる。
【００９３】
第１実施形態では、基板Ｗに供給される前の薬液の温度が温度センサー２６によって検出される。温度センサー２６によって検出された薬液の温度が切替温度に達すると、つまり、薬液配管２２および薬液ノズル２１が温まったことが確認されると、制御装置３の開度設定部５４は、流量調整バルブ２４の開度を目標開度に減少させる。したがって、薬液配管２２および薬液ノズル２１が温まっているにもかかわらず、相対的に大きな流量で薬液が薬液配管２２および薬液ノズル２１に供給され続けることを防止できる。
【００９４】
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
第２実施形態が第１実施形態に対して主として異なる点は、同種の処理液を同じ基板Ｗに向けて吐出する複数のノズルが同じ処理ユニット２に設けられていることである。
以下の図１１〜図１６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。
【００９５】
図１１は、本発明の第２実施形態に係る第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２を水平に見た模式図である。図１２は、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２の模式的な平面図である。図１３は、図１１に示す矢印ＸＩＩＩの方向に第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２を見た模式図である。図１１〜図１３は、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２が処理位置に配置されている状態を示している。
【００９６】
図１１に示すように、処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する第１吐出口６１ａが設けられた第１薬液ノズル６１と、基板Ｗの上面に向けて薬液を吐出する複数の第２吐出口６２ａが設けられた第２薬液ノズル６２とを含む。第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２は、ノズルホルダー６０に保持されている。ノズル移動ユニットは、ノズルホルダー６０を移動させることにより、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２を処理位置と退避位置との間で移動させる。
【００９７】
第１薬液ノズル６１は、ノズルホルダー６０から離れる方向に水平に延びる水平部６１ｄと、水平部６１ｄから下方に延びる垂下部６１ｃと、垂下部６１ｃから下方に延びており、垂下部６１ｃよりも細い吐出部６１ｂとを含む。第２薬液ノズル６２は、ノズルホルダー６０から離れる方向に水平に延びる上水平部６２ｄと、上水平部６２ｄから下方に延びる垂下部６２ｃと、垂下部６２ｃからノズル回動軸線Ａ２の方に水平に延びる下水平部６２ｂとを含む。
【００９８】
第１薬液ノズル６１の水平部６１ｄと第２薬液ノズル６２の上水平部６２ｄとは、互いに平行であり、水平な長手方向Ｄ３に延びている。第１薬液ノズル６１は、第２薬液ノズル６２よりも長手方向Ｄ３に短い。図１２に示すように、第２薬液ノズル６２が処理位置に配置されているとき、第２薬液ノズル６２の垂下部６２ｃは、平面視で基板Ｗの中央部に重なり、第２薬液ノズル６２の下水平部６２ｂの外端部は、平面視で基板Ｗの外周部に重なる。
【００９９】
第２薬液ノズル６２の上水平部６２ｄは、第２薬液ノズル６２の下水平部６２ｂの上方に配置されており、平面視で下水平部６２ｂに重なる。図１１に示すように、下水平部６２ｂは、上水平部６２ｄから下方に延びるブラケット６３を介して上水平部６２ｄに支持されている。複数の第２吐出口６２ａは、第２薬液ノズル６２の下水平部６２ｂに設けられている。複数の第２吐出口６２ａは、長手方向Ｄ３に一致する下水平部６２ｂの軸方向に配列されている。第２薬液ノズル６２が処理位置に配置されているとき、最も内側の第２吐出口６２ａは、第１薬液ノズル６１の吐出部６１ｂに設けられた第１吐出口６１ａよりも内側、つまり、回転軸線Ａ１側に位置し、最も外側の第２吐出口６２ａは、第１吐出口６１ａよりも外側に位置する。
【０１００】
第１薬液ノズル６１が処理位置に配置されているとき、第１薬液ノズル６１は、基板Ｗの上面中央部に向けて薬液を吐出する。第２薬液ノズル６２が処理位置に配置されているとき、第２薬液ノズル６２は、中央部を除く基板Ｗの上面上の複数の着液位置に向けて薬液を吐出する。複数の着液位置は、回転軸線Ａ１からの距離が互いに異なる。回転軸線Ａ１からの距離が互いに異なるのであれば、複数の着液位置は、基板Ｗの周方向（基板Ｗの回転方向）にずれていてもよい。
【０１０１】
図１１および図１３に示すように、第１吐出口６１ａは、第１吐出口６１ａから基板Ｗの上面中央部に向かう第１吐出方向Ｄ１に薬液を吐出する。第２吐出口６２ａは、第２吐出口６２ａから基板Ｗの上面に向かう第２吐出方向Ｄ２に薬液を吐出する。第１吐出方向Ｄ１は、基板Ｗの上面に対して基板Ｗの径方向に傾いた斜め方向である。第２吐出方向Ｄ２は、基板Ｗの上面に対して基板Ｗの周方向に傾いた斜め方向である。第１吐出方向Ｄ１および第２吐出方向Ｄ２の少なくとも一方は、基板Ｗの上面に対して垂直な鉛直方向であってもよい。
【０１０２】
スピンチャック１０が基板Ｗを回転させているとき、第１薬液ノズル６１の第１吐出口６１ａから吐出された薬液は、基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの上面に沿って外方に流れる。第２薬液ノズル６２の複数の第２吐出口６２ａから吐出された薬液は、基板Ｗの上面上の複数の着液位置に着液し、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の上面の各部に薬液が均一に供給される。
【０１０３】
図１４は、本発明の第２実施形態に係る薬液供給システムを示す模式図である。
第１薬液ノズル６１は、第１薬液配管６４に接続されており、第２薬液ノズル６２は、第２薬液配管６８に接続されている。第１薬液配管６４および第２薬液配管６８は、循環配管３２に接続されている。したがって、同じ薬液タンク３１内の薬液が第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２に供給される。第１流量計６５、第１電動バルブ６６、および第１温度センサー６７は、第１薬液配管６４に介装されている。同様に、第２流量計６９、第２電動バルブ７０、および第２温度センサー７１は、第２薬液配管６８に介装されている。
【０１０４】
第１電動バルブ６６および第２電動バルブ７０は、いずれも、液体の供給および供給停止の切替と液体の供給流量の変更とを行う電動バルブである。電動バルブは、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させる電動アクチュエータとを含む。弁体は、弁体と弁座との接触によって電動バルブが閉じられる全閉位置と、電動バルブの開度が最も大きい全開位置との間で移動可能である。制御装置３は、電動アクチュエータを制御することにより、全閉位置から全開位置までの範囲内の任意の位置に弁体を位置させる。
【０１０５】
処理ユニット２は、第１電動バルブ６６の代わりに、開閉バルブ２５と流量調整バルブ２４とを備えていてもよい。同様に、処理ユニット２は、第２電動バルブ７０の代わりに、開閉バルブ２５と流量調整バルブ２４とを備えていてもよい。開閉バルブ２５は、完全に閉じるバルブであり、流量調整バルブ２４は、完全に閉じないバルブである。開閉バルブ２５の弁体は、弁体が弁座に接触する全閉位置と、弁体が弁座から離れた全開位置と、の間で移動可能である。流量調整バルブ２４の弁体は、弁体が弁座から離れた低流量位置と、弁体が弁座から離れた高流量開位置と、の間で移動可能である。弁体が低流量位置に配置されているときの流量調整バルブ２４の開度は、弁体が高流量位置に配置されているときの流量調整バルブ２４の開度よりも小さい。
【０１０６】
第１温度センサー６７は、第１流量計６５および第１電動バルブ６６の下流に配置されている。すなわち、第１温度センサー６７は、第１流量計６５および第１電動バルブ６６に対して第１薬液ノズル６１側に配置されている。同様に、第２温度センサー７１は、第２流量計６９および第２電動バルブ７０に対して第２薬液ノズル６２側に配置されている。第１温度センサー６７および第２温度センサー７１は、チャンバー６の中に配置されている。図１１および図１２は、第１温度センサー６７および第２温度センサー７１がノズルホルダー６０の上に配置されている例を示している。
【０１０７】
第１温度センサー６７による温度の検出位置が第１薬液ノズル６１に近いので、第１温度センサー６７の検出値に基づいて計算される第１検出温度を第１薬液ノズル６１から吐出されたときの薬液の実際の温度に近づけることができる。同様に、第２温度センサー７１による温度の検出位置が第２薬液ノズル６２に近いので、第２温度センサー７１の検出値に基づいて計算される第２検出温度を第２薬液ノズル６２から吐出されたときの薬液の実際の温度に近づけることができる。これにより、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２から吐出されたときの薬液の実際の温度をより高い精度で監視できる。
【０１０８】
図１５は、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２に供給される薬液の流量の時間的変化の一例を示すグラフである。図１６は、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２に供給される薬液の温度の時間的変化の一例を示すグラフである。
制御装置３の補助記憶装置４５は、複数のレシピと複数の開度決定データとを記憶している（図４参照）。複数の開度決定データには、第１薬液ノズル６１に対応する第１開度決定データと、第２薬液ノズル６２に対応する第２開度決定データとが含まれる。レシピには、第１薬液ノズル６１から吐出される薬液の流量の目標値を表す第１指定流量と、第２薬液ノズル６２から吐出される薬液の流量の目標値を表す第２指定流量とが含まれる。さらに、第１薬液ノズル６１から吐出される薬液の温度の目標値を表す第１設定温度と、第２薬液ノズル６２から吐出される薬液の温度の目標値を表す第２設定温度とが、レシピに含まれる。
【０１０９】
第１指定流量は、第１目標開度よりも大きい第１初期開度の一例であり、第２指定流量は、第２目標開度よりも大きい第２初期開度の一例である。第１指定流量および第２指定流量は、互いに等しい値であってもよいし、互いに異なる値であってもよい。第１設定温度および第２設定温度についても同様である。図１５は、第１指定流量が第２指定流量よりも少ない例を示している。図１６は、第１設定温度が第２設定温度よりも低い例を示している。
【０１１０】
第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２への薬液の供給を開始するときは、制御装置３が、第１流量調整バルブ２４の開度を第１指定流量に対応する開度まで増加させる。同様に、制御装置３は、第２流量調整バルブ２４の開度を第２指定流量に対応する開度まで増加させる。第２実施形態では、第１流量調整バルブ２４および第２流量調整バルブ２４が開閉バルブ２５を兼ねるので、第１流量調整バルブ２４および第２流量調整バルブ２４が開かれると、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２からの薬液の吐出が開始される。図１５は、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２が薬液の吐出を同時に開始する例を示している。しかしながら、第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２は、互いに異なる時期に薬液の吐出が開始されてもよい。
【０１１１】
図１６に示すように、第１流量調整バルブ２４および第２流量調整バルブ２４が開かれると、第１検出温度および第２検出温度が急激に増加する。第１検出温度が第１切替温度に達すると、制御装置３は、温度フィードバック制御を開始し、第１流量調整バルブ２４の開度を第１目標開度に近づける。同様に、第２検出温度が第２切替温度に達すると、制御装置３は、温度フィードバック制御を開始し、第２流量調整バルブ２４の開度を第２目標開度に近づける。第１目標開度は、第１開度決定データと加熱温度と第１設定温度とに基づいて決定された値である。第２目標開度は、第２開度決定データと加熱温度と第２設定温度とに基づいて決定された値である。第１目標温度は、第２目標温度よりも低い。
【０１１２】
温度フィードバック制御が開始されると、制御装置３は、第１温度センサー６７の検出値に基づいて第１流量調整バルブ２４の開度を増減させる。同様に、制御装置３は、第２温度センサー７１の検出値に基づいて第２流量調整バルブ２４の開度を増減させる。温度フィードバック制御が開始されてからある程度の時間が経つと、第１検出温度が第１設定温度を含む第１設定温度範囲内に収まり、第２検出温度が第２設定温度を含む第２設定温度範囲内に収まる。これにより、第１設定温度および第２設定温度に等しいまたは概ね等しい温度の薬液が第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２から吐出される。
【０１１３】
以上のように第２実施形態では、第１薬液ノズル６１から吐出された薬液と第２薬液ノズル６２から吐出された薬液とが、同じ基板Ｗに供給される。第１薬液ノズル６１は、基板Ｗの上面中央部に向けて薬液を吐出し、第２薬液ノズル６２は、基板Ｗの上面上の複数の着液位置に向けて薬液を吐出する。複数の着液位置は、基板Ｗの径方向に関して基板Ｗの上面中央部よりも外側の位置である。したがって、第２薬液ノズル６２から吐出された薬液は、第１薬液ノズル６１から吐出された薬液よりも外側で基板Ｗに着液する。
【０１１４】
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。第１流量調整バルブ２４および第２流量調整バルブ２４の開度を個別に設定すれば、第２薬液ノズル６２から吐出されたときの薬液の実際の温度を、意図的に、第１薬液ノズル６１から吐出されたときの薬液の実際の温度よりも高くすることができる。これにより、基板Ｗ上での薬液の温度のばらつきを低減でき、処理の均一性を高めることができる。もちろん、同じまたはほぼ同じ温度の薬液を第１薬液ノズル６１および第２薬液ノズル６２から吐出させることもできる。
【０１１５】
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
第３実施形態が第１および第２実施形態に対して主として異なる点は、第３実施形態では温度センサー２６が出力する薬液配管２２中の薬液の検出温度と、情報取得部が取得する設定温度とに基づいて、流量調整バルブ２４の設定開度が動的に変更されることである。
【０１１６】
図１７は、本発明の第３実施形態に係る制御装置１０３の機能ブロック図である。図１８は、制御装置１０３に記憶された開度決定データｄの一例を示す図である。図１７に示す情報取得部１５１、開度決定部１５３、および開度設定部１５４は、制御装置３にインストールされたプログラムＰをＣＰＵ４２が実行することにより実現される機能ブロックである。開度決定部１５３および開度設定部１５４は薬液ノズル２１毎に設けられている。
【０１１７】
基板処理レシピには薬液ノズル２１から吐出する薬液の設定温度および薬液吐出時間が規定されている。情報取得部１５１は前記レシピから薬液の設定温度を取得する。温度センサー２６は各処理ユニット２の薬液配管２１を流れる薬液の温度を検知し情報取得部１５１に出力する。情報取得部１５１は、薬液の検出温度、設定温度および開度設定データｄを取得して、開度決定部１５３に出力する。開度決定部１５３は、情報取得部１５１から出力される情報に基づいて設定開度を決定する。開度設定部１５３は開度決定部１５３が決定した設定開度となるように各流量調整バルブ２４を制御する。
【０１１８】
図１８は、第３実施形態における開度決定データｄの一例を示すテーブルであり、このテーブルには３段階の開度設定データが記憶されている。最小開度ｐ１は流量調整バルブ２４の最小開度に対応し、最大開度ｐ３は流量調整バルブ２４の最大開度に対応する。中間開度ｐ２は最小開度ｐ１に設定した時に流量調整バルブ２４を流れる流量と最大開度ｐ３に設定した時に流量調整バルブ２４を流れる流量の中間流量を流すことのできる流量調整バルブ２４の開度である。開度決定データｄはレシピおよび流量調整バルブ２４毎に異なっていてもよい。
【０１１９】
図１９は第３実施形態における流量調整バルブ２４の調整を示す工程図である。図１９の工程を開始する時点で薬液は加熱されつつ循環配管３２（図２参照）を循環しており、薬液の温度は設定温度で安定しているものとする。また、処理ユニット２のスピンベース１２上に基板Ｗが保持されているものとする。
まず、処理ユニット２で実行されるレシピが指定される（ステップＳ１１４）。次に、情報取得部１５１は指定されたレシピから薬液の設定温度と薬液の吐出時間とを取得する。また、情報取得部１５１は指定されたレシピに対応する開度決定データｄを取得する（ステップＳ１１５）。情報取得部１５１はステップＳ１１５で取得された開度決定データｄを参照して中間開度ｐ２を取得する（ステップＳ１１６）。開度設定部１５４は中間開度ｐ２となるように流量調整バルブ２４を調整する（ステップＳ１１７）。処理液供給部５５は、この状態で薬液配管２２を介して薬液ノズル２１に薬液を供給する（ステップＳ１１８）。これにより、薬液ノズル２１から基板Ｗに向けて薬液が中間流量で吐出される。薬液の吐出開始後、情報取得部１５１は温度センサー２６から取得される薬液の検出温度を取得する（ステップＳ１１９）。
【０１２０】
次に、開度決定部１５３は、ステップＳ１１９で取得された検出温度と、設定温度との大小関係に基づいて新しい開度を決定する（ステップＳ１２０）。
すなわち、検出温度が設定温度を上回る場合は、薬液の流量を減少させるために、現在の設定開度よりも僅かに小さく、かつ、最小開度ｐ１を下回らない開度を、最新開度として決定する。検出温度が設定温度を下回る場合は、薬液の流量を増加させるために、現在の設定開度よりも僅かに大さく、かつ、最大開度ｐ３を上回らない開度を、最新開度として決定する。検出温度が設定温度と同一である場合は、現在の設定開度を最新開度として維持する。
【０１２１】
その後、開度決定部１５４はステップＳ１２５で決定された設定開度になるように流量調整バルブ２４を制御する（ステップＳ１２１）。
その後、開度決定部１５４はレシピに規定された薬液吐出時間が経過したか判断する（ステップＳ１２２）。
規定された薬液吐出時間が経過したと開度決定部１５４が判断すると、ステップＳ１２３に移行し、処理液供給部５５は薬液ノズル２１への薬液の供給を停止する。一方、薬液吐出時間が経過していないと開度決定部１５４が判断すると、ステップＳ１１９に戻り、上記ステップＳ１１９乃至Ｓ１２２の処理サイクルを再開する。
【０１２２】
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、前述の実施形態では、流量の設定によって薬液の温度を制御する場合について説明したが、薬液以外の液体の温度を流量の設定によって制御してもよい。
【０１２３】
薬液タンク３１とヒータ３３とが薬液ノズル２１ごとに設けられていてもよい。
薬液ノズル２１への薬液の供給を開始するときに、流量調整バルブ２４の開度をレシピで指定されている指定流量に対応する開度（初期開度）まで増加させ、その後、目標開度まで減少させる場合について説明したが、目標開度よりも大きければ、初期開度は、指定流量に対応する開度とは異なる開度であってもよい。
【０１２４】
第１薬液ノズル６１に設けられた第１吐出口６１ａの数は、２つ以上であってもよい。これとは反対に、第２薬液ノズル６２に設けられた第２吐出口６２ａの数は、１つであってもよい。
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。
【０１２５】
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の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。
【符号の説明】
【０１２６】
１        ：基板処理装置
３        ：制御装置
１０      ：スピンチャック（基板保持手段、第１基板保持手段、第２基板保持手段）
２１      ：薬液ノズル（第１ノズル、第２ノズル）
２２      ：薬液配管（第１配管、第２配管）
２４      ：流量調整バルブ（第１流量調整バルブ、第２流量調整バルブ）
２５      ：開閉バルブ
２６      ：温度センサー
３１      ：薬液タンク
３２      ：循環配管（共通配管）
３３      ：ヒータ
４５      ：補助記憶装置
５１      ：情報取得部
５２      ：加熱実行部
５３      ：開度決定部（第１開度決定部、第２開度決定部）
５４      ：開度設定部（第１開度設定部、第２開度設定部）
５５      ：処理液供給部（第１処理液供給部、第２処理液供給部）
６１      ：第１薬液ノズル（第１ノズル）
６１ａ    ：第１吐出口
６１ｂ    ：吐出部
６２      ：第２薬液ノズル（第２ノズル）
６２ａ    ：第２吐出口
６４      ：第１薬液配管（第１配管）
６６      ：第１電動バルブ（第１流量調整バルブ）
６７      ：第１温度センサー（温度センサー）
６８      ：第２薬液配管（第２配管）
７０      ：第２電動バルブ（第１流量調整バルブ）
７１      ：第２温度センサー（温度センサー）
Ａ１      ：回転軸線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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