(57)【要約】【課題】基板の表面が疎水性を示す場合であっても、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる評価用サンプル製造方法および評価用サンプル製造装置、ならびにその評価用サンプル製造装置を備えた基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置３の洗浄能力を評価するための評価用サンプル製造装置１は、疎水性を示す表面５を上方に向けた状態で基板Ｗを水平姿勢に保持する基板保持工程と、低表面張力液体１１と汚染物質６とを含む汚染溶液７の液膜を基板Ｗの表面５に保持する液膜保持工程と、低表面張力液体１１を基板Ｗの表面から除去して表面５を乾燥させる乾燥工程とを実行する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する方法であって、
前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、
水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、
前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程と
を含む、評価用サンプル製造方法。
【請求項２】
前記乾燥工程は、
前記低表面張力液体を主として蒸発させることにより、前記低表面張力液体を除去する蒸発工程を含む、請求項１に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項３】
前記蒸発工程は、
前記低表面張力液体の蒸発を促進させるために、前記表面に気体を供給する気体供給工程を含む、請求項２に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項４】
前記基板処理方法は、
前記蒸発工程の実行に先立って、前記表面に保持されている前記汚染溶液の液膜を薄化する薄化工程をさらに含む、請求項２または３に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項５】
前記薄化工程は、
前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第１の速度で回転させる第１の回転工程を含む、請求項４に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項６】
前記乾燥工程は、
前記蒸発工程に並行して、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第２の速度で回転させる第２の回転工程をさらに含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項７】
前記液膜保持工程は、
前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、所定のパドル速度で前記基板を回転させることにより、前記基板を、前記基板の前記表面に前記汚染溶液の前記パドル状の液膜を保持する工程を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法。
【請求項８】
基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する装置であって、
前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持ユニットと、
水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液を前記基板の表面に供給するための汚染溶液供給ユニットと、
前記基板の表面から前記低表面張力液体を除去させるための低表面張力液体除去ユニットと、
前記汚染溶液供給ユニットおよび前記低表面張力液体除去ユニットを制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを実行する、評価用サンプル製造装置。
【請求項９】
基板を洗浄する洗浄ユニットと、
前記請求項８に記載の評価用サンプル製造装置であって、前記洗浄ユニットの洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する前記評価用サンプル製造装置とを含む、基板処理装置。
【請求項１０】
前記評価用サンプル製造装置によって製造された評価用サンプルを洗浄することにより、前記基板に初期化させる初期化ユニットをさらに含む、請求項９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、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造方法、前記評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造装置、および評価用サンプル製造装置を備えた基板処理装置に関する。前記基板処理装置の処理対象となる基板には、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、太陽電池用基板等などが含まれる。
【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からパーティクルなどの異物を除去する洗浄工程が基板処理装置によって行われる。基板処理装置の洗浄能力は、たとえば、予め汚染された評価用サンプルを洗浄することにより評価される。下記特許文献１には、汚染物質が溶媒に分散された汚染溶液を基板の上面に供給し、その後に、基板を熱処理（乾燥）させることにより、表面に汚染物質が分散配置された基板を形成し、これにより、洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１５３０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般的には、このような評価用サンプルとして、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置されていることが望ましい。
ところが、基板処理装置の処理対象は、表面が親水性を示す基板（ベアシリコン基板等）だけでなく、Ｌｏｗ‐ｋ膜が表面に形成された基板などの表面が疎水性を示す基板にも及ぶ。そのため、評価用サンプルとして、表面が疎水性を示す基板を母材とする評価用サンプルが求められることがある。
【０００５】
しかしながら、汚染溶液の溶媒が水である場合には、基板の表面によって汚染溶液が撥かれてしまい、そのため、基板の表面に汚染溶液を配置することができない。この場合、乾燥後の基板の表面において、汚染物質を均一に分散配置することはできない。
そこで、本発明の目的は、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる評価用サンプル製造方法および評価用サンプル製造装置、ならびにその評価用サンプル製造装置を備えた基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する方法であって、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを含む、評価用サンプル製造方法を提供する。
【０００７】
この方法によれば、低表面張力液体を溶媒として含む汚染溶液の液膜が基板の表面に保持され、その後、基板の表面が乾燥させられる。
汚染溶液が低表面張力液体を溶媒として含むため、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、汚染溶液の液膜を基板の表面に形成することが可能である。汚染溶液が膜状をなしていると、汚染溶液に含まれる汚染物質が膜の内部で均一に分散する。そのため、汚染溶液の液膜を基板の表面に形成することにより、基板の表面において汚染物質を均一に分散配置させることができる。したがって、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が均一に分散配置される。ゆえに、基板の表面が疎水性を示す場合であっても、基板の表面に汚染物質が均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記乾燥工程は、前記低表面張力液体を主として蒸発させることにより、前記低表面張力液体を除去する蒸発工程を含む、請求項１に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、乾燥工程において、溶媒としての低表面張力液体が、主として蒸発によって基板の表面から除去される。そのため、振り切り乾燥のみによって基板の表面を乾燥させる場合と比較して、露出している基板の表面を汚染溶液の液滴が移動することを抑制または防止することができる。これにより、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が筋となって形成されることを抑制または防止できるから、汚染物質がより一層均一に分散配置された評価用サンプルを製造することができる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、前記蒸発工程は、前記低表面張力液体の蒸発を促進させるために、前記表面に気体を供給する気体供給工程を含む、請求項２に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板の表面への気体の供給により、汚染溶液の液膜に含まれる低表面張力液体の蒸発を促進でき、これにより、基板の表面から低表面張力液体を良好に除去することができる。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記蒸発工程の実行に先立って、前記表面に保持されている前記汚染溶液の液膜を薄化する薄化工程をさらに含む、請求項２または３に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、汚染溶液の液膜を薄化させた後に乾燥工程を開始し、この乾燥工程において基板の表面から低表面張力液体を除去する。汚染溶液の液膜の薄化後に基板の表面の乾燥（汚染溶液の蒸発）が開始されるので、乾燥工程に要する時間を短縮化できる。ゆえに、露出している基板の表面を汚染溶液の液滴が移動することを抑制または防止しながら、基板の表面を、短時間のうちに良好に乾燥させることができる。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、前記薄化工程は、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第１の速度で回転させる第１の回転工程を含む、請求項４に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板を第１の速度で回転させることにより、汚染溶液の液膜に含まれる汚染溶液を基板の周囲に排出させることができる。これにより、汚染溶液の液膜を、短時間のうちに薄化させることができる。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、前記乾燥工程は、前記蒸発工程に並行して、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに、前記基板を、前記基板の前記表面から前記汚染溶液を振り切ることが可能な所定の第２の速度で回転させる第２の回転工程をさらに含む、請求項２〜５のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、蒸発工程に並行して基板を第２の速度で回転させることにより、基板の表面を良好に乾燥させることができる。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、前記液膜保持工程は、前記基板を、前記基板の前記表面を通る所定の鉛直軸線回りに所定のパドル速度で回転させることにより、前記基板の前記表面に前記汚染溶液の前記パドル状の液膜を保持する工程を含む、請求項１〜７のいずれか一項に記載の評価用サンプル製造方法である。
この方法によれば、基板の表面に汚染溶液の液膜を良好に保持させることができる。
【００１４】
前記の目的を達成するための請求項８に記載の発明は、基板処理装置の洗浄能力を評価するための評価用サンプルであって、疎水性を示す表面に汚染物質が配置された基板を含む評価用サンプルを製造する装置であって、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持ユニットと、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液を前記基板の表面に供給するための汚染溶液供給ユニットと、前記基板の表面から前記低表面張力液体を除去させるための低表面張力液体除去ユニットと、前記汚染溶液供給ユニットおよび前記低表面張力液体除去ユニットを制御する制御装置とを含み、前記制御装置は、前記表面を上方に向けた状態で前記基板を水平姿勢に保持する基板保持工程と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜を前記基板の前記表面に保持する液膜保持工程と、前記低表面張力液体を前記表面から除去して前記表面を乾燥させる乾燥工程とを実行する、評価用サンプル製造装置を提供する。
【００１５】
この構成によれば、溶媒としての低表面張力液体と汚染物質とを含む汚染溶液の液膜が基板の表面に保持され、その後、前記表面が乾燥させられる。
汚染溶液が低表面張力液体を溶媒として含むため、水平姿勢にある基板の表面に汚染溶液を供給することにより、汚染溶液の液膜を、基板の表面に容易に形成することができる。基板の表面に汚染溶液の液膜が形成されるため、汚染溶液に含まれる汚染物質が基板の表面に均一に広がる。そのため、乾燥後の基板の表面において、汚染物質が均一に分散配置される。これにより、疎水性を示す表面を基板が有する場合であっても、汚染物質を前記表面に均一に配置できる評価用サンプル製造装置を提供することができる。
【００１６】
前記の目的を達成するための請求項９に記載の発明は、基板を洗浄する洗浄ユニットと、前記請求項８に記載の評価用サンプル製造装置であって、前記洗浄ユニットの洗浄能力を評価するための評価用サンプルを製造する前記評価用サンプル製造装置とを含む、基板処理装置を提供する。
この構成によれば、前記評価用サンプル製造を含む基板処理装置を提供できる。
【００１７】
請求項１０に記載の発明は、前記評価用サンプル製造装置によって製造された評価用サンプルを洗浄することにより、前記基板を清浄状態に戻す再生洗浄ユニットをさらに含む、請求項９に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、基板処理装置が、洗浄ユニットと、この洗浄ユニットを評価するための評価用サンプルを製造する評価用サンプル製造装置と、製造された評価用サンプルサンプルを清浄状態に戻す再生洗浄ユニットとを含んでいる。そのため、評価用サンプルの製造、洗浄処理、および基板の再生洗浄を、一つの基板処理装置において行うことができる。したがって、基板処理装置に備えられた洗浄ユニットの洗浄能力の評価を、繰り返し行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は、本発明の第１の実施形態に係る評価用サンプル製造装置、汚染状態測定装置および基板処理装置を含む基板処理システムの模式図である。
【図２】図２は、図１に示す気体吐出ノズルの構成例を説明するための模式的な縦断面図である。
【図３】図３は、前記評価用サンプル製造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４】図４は、前記基板処理システムにおける、サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。
【図５】図５は、液膜保持工程および乾燥工程を詳細に説明するためのタイムチャートである。
【図６Ａ−６Ｂ】図６Ａ〜６Ｂは、液膜保持工程の様子を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｃ−６Ｄ】図６Ｃ〜６Ｄは、液膜保持工程および乾燥工程の様子を説明するための図解的な断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｅは、乾燥工程の様子を説明するための図解的な断面図である。
【図７Ａ−７Ｂ】図７Ａは、参考例に係る評価用サンプルの一例を示す模式的な平面図であり、図７Ｂは、本発明に係る評価用サンプル製造方法を用いて製造した評価用サンプルの一例を示す模式的な平面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な平面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置のレイアウトを示す図解的な断面図である。
【図９】図９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１０】図１０は、前記基板処理装置における、サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。
【図１１】図１１は、複数の洗浄ユニットについて洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。
【図１２】図１２は、制御装置の記憶ユニットに保持された洗浄処理用のレシピの一例を示す図である。
【図１３】図１３は、１つの洗浄ユニットにおける複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下では、本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、本発明の第１の実施形態に係る評価用サンプル製造装置１、汚染状態計測装置２および基板処理装置３の模式図である。評価用サンプル製造装置１、汚染状態計測装置２および基板処理装置３は、基板処理システム４に含まれる。基板処理装置３は、枚葉式の装置であってもよいし、バッチ式の装置であってもよい。評価用サンプル製造装置１、汚染状態計測装置２および基板処理装置３は、互いに独立したユニットである。すなわち、基板処理システム４は、図１に示すように、基板処理装置３と、基板処理装置３から離れた位置に配置された評価用サンプル製造装置１と、基板処理装置３から離れた位置に配置された汚染状態計測装置２とを備える例を示している。
【００２０】
評価用サンプル製造装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗ（たとえば基板直径３００ｍｍや４５０ｍｍ）の表面５に汚染物質６を含む汚染溶液７を供給して、基板処理装置３の洗浄能力を評価するための評価用サンプル８を一枚ずつ製造する枚葉式の装置である。基板Ｗの表面５は疎水性を示している。疎水性を示す表面５として、Ｌｏｗ−ｋ膜、ポリシリコン膜、ＳＯＣ膜等の疎水性膜が形成された表面や、酸性液（ＨＦ、ＨＦとＨＮＯ３との混合液、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、フッ化アンモニウム、ＨＦＥＧ（フッ酸とエチレングリコールとの混合液）等）を薬液として用いた薬液処理後のシリコン基板の表面を例示できる。
【００２１】
評価用サンプル製造装置１は、内部空間を有する箱形のチャンバ９と、チャンバ９内で一枚の基板Ｗを水平な姿勢で保持して、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線（鉛直軸線）Ａ１まわりに基板Ｗを回転させるスピンチャック（基板保持ユニット）１０と、水よりも低い表面張力を有する低表面張力液体１１と汚染物質６とを含む汚染溶液７を基板Ｗの表面５に供給するための汚染溶液供給ユニット１２とを含む。
【００２２】
スピンチャック１０は、基板Ｗを水平に保持している状態で回転軸線Ａ１まわりに回転可能な円盤状のスピンベース１３と、スピンベース１３を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１４とを含む。スピンチャック１０は、基板Ｗの周縁部を挟んで当該基板Ｗを水平に保持する挟持式のチャックであってもよいし、基板Ｗの下面を吸着することにより当該基板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。図１では、スピンチャック１０がバキューム式のチャックである場合が示されている。
【００２３】
汚染溶液供給ユニット１２は、汚染溶液ノズル１５と、汚染溶液ノズル１５が先端部に取り付けられたノズルアーム１６と、汚染溶液ノズル１５に一端が接続された汚染溶液配管１７と、汚染溶液配管１７に介装された汚染溶液バルブ１８と、ノズルアーム１６に接続され、所定の揺動軸線まわりにノズルアーム１６を揺動させて汚染溶液ノズル１５を移動させる第１のノズル移動ユニット１９とを含む。第１のノズル移動ユニット１９は、モータ等を含む。第１のノズル移動ユニット１９は、基板Ｗの上面に沿う円弧状を描くように汚染溶液ノズル１５を移動させるものに限られず、基板Ｗの上面に沿う直線状を描くように汚染溶液ノズル１５を移動させてもよい。
【００２４】
汚染溶液ノズル１５は、たとえば、連続流の状態で液を吐出するストレートノズルである。図１に示すように汚染溶液ノズル１５のボディの下端に吐出口が形成されており、吐出口から下向きに汚染溶液７を吐出する構成が採用されていてもよい。また、図１では、汚染溶液ノズル１５が、基板Ｗの上面における汚染溶液７の供給位置を変更可能な移動ノズルである場合を例に挙げているが、汚染溶液ノズル１５が、吐出口が基板Ｗの上面の所定位置（たとえば中央部）に向けて固定的に配置された固定ノズルであってもよい。
【００２５】
汚染溶液配管１７の他端は、次に述べる汚染溶液生成ユニット２０に接続されており、汚染溶液生成ユニット２０から汚染溶液７が供給されるようになっている。汚染溶液バルブ１８が開かれると、汚染溶液配管１７から汚染溶液ノズル１５に供給された汚染溶液７が、汚染溶液ノズル１５の下端に設定された吐出口から吐出される。また、汚染溶液バルブ１８が閉じられると、汚染溶液配管１７から汚染溶液ノズル１５への汚染溶液７の供給が停止される。
【００２６】
汚染溶液生成ユニット２０は、汚染溶液７を溜めることが可能な上向きに開いたタンク２１と、溶媒としての低表面張力液体１１（たとえば常温（約２３℃）の液体）をタンク２１内に供給する低表面張力液体配管２２と、低表面張力液体配管２２に介装された低表面張力液体バルブ２３と、タンク２１内の液体を撹拌する撹拌装置２４とを含む。タンク２１内には汚染物質６が供給され、また、タンク２１内には、低表面張力液体配管２２を介して低表面張力液体１１が供給される。汚染物質６および低表面張力液体１１は、タンク２１内で撹拌装置２４によって撹拌される。これにより、汚染物質６および低表面張力液体１１が所定の比率で混合された汚染溶液７が調合（生成）される。図１では、汚染溶液７がタンク２１内で調合される場合が示されているが、タンク２１内の汚染溶液は、タンク２１に供給される前に調合（生成）されたものであってもよい。
【００２７】
タンク２１に供給される汚染物質６は、パーティクルの粉末であってもよいし、金属汚染物質（一例として硫酸銅）であってもよいし、有機汚染物質であってもよい。パーティクルの粉末として、ＳｉＯ２の粉末、窒化ケイ素（ＳｉＮ、Ｓｉ３Ｎ４）の粉末、ポリスチレンラテックス（Polystyrene Latex）の粉末、アルミニウムの粉末等を例示できる。汚染物質６の種類は、実際の基板処理装置３の洗浄処理において生じる汚染物質の種類に合わせて選択される。
【００２８】
タンク２１に供給される低表面張力液体１１の一例として、有機溶剤の一種であるイソプロピルアルコール（isopropyl alcohol：ＩＰＡ）を挙げることができるが、また、使用可能な低表面張力液体１１として、ＩＰＡの他に、メタノール、エタノール、アセトン、ＨＦＥ（ハイドルフルオロエーテル）等を例示できる。また、低表面張力液体１１としては、単体成分のみからなる場合だけでなく、他の成分と混合した液体であってもよい。たとえば、ＩＰＡとアセトンの混合液であってもよいし、ＩＰＡとメタノールの混合液であってもよい。但し、使用される汚染物質６の種類や、基板Ｗの性質に合わせ、それらが溶解しないような種類の低表面張力液体１１が採用される。
【００２９】
評価用サンプル製造装置１は、スピンチャック１０に保持されている基板Ｗの上面（表面５）に、気体の一例としての不活性ガスを供給するための気体吐出ノズル（低表面張力液体除去ユニット）３０をさらに含む。気体吐出ノズル３０には、気体吐出ノズル３０を昇降および水平移動させるための第２のノズル移動ユニット２９が結合されている。
図２は、図１に示す気体吐出ノズル３０の構成例を説明するための模式的な縦断面図である。気体吐出ノズル３０には、気体配管３１が結合されている。気体配管３１には、その流路を開閉する気体バルブ３２が介装されている。気体吐出ノズル３０は、下端にフランジ部３３を有する円筒状のノズル本体３４を有している。フランジ部３３の側面である外周面には、上側気体吐出口３５および下側気体吐出口３６が、それぞれ環状に外方に向けて開口している。上側気体吐出口３５および下側気体吐出口３６は、上下に間隔を空けて配置されている。ノズル本体３４の下面には、中心気体吐出口３７が配置されている。気体吐出ノズル３０から吐出される不活性ガスとして窒素ガスを例示できる。
【００３０】
ノズル本体３４には、気体配管３１から、不活性ガスが供給される気体導入口３８，３９が形成されている。気体導入口３８，３９に対して、個別の不活性ガス配管が結合されてもよい。ノズル本体３４内には、気体導入口３８と上側気体吐出口３５および下側気体吐出口３６とを接続する筒状の気体流路４１が形成されている。また、ノズル本体３４内には、気体導入口３９に連通する筒状の気体流路４２がまわりに形成されている。気体流路４２の下方にはバッファ空間４３が連通している。バッファ空間４３は、さらに、パンチングプレート４４を介して、その下方の空間４５に連通している。この空間４５が中心気体吐出口３７に開放している。
【００３１】
気体導入口３８から導入された不活性ガスは、気体流路４１を介して上側気体吐出口３５および下側気体吐出口３６に供給され、これらの気体吐出口３５，３６から放射状に吐出される。これにより、上下方向に重なる２つの放射状気流が基板Ｗの上方に形成される。一方、気体導入口３９から導入された不活性ガスは、気体流路４２を介してバッファ空間４３に蓄えられ、さらにパンチングプレート４４を通って拡散された後に、空間４５を通って中心気体吐出口３７から基板Ｗの上面に向けて下方に吐出される。この不活性ガスは、基板Ｗの上面にぶつかって方向を変え、放射方向の不活性ガス流を基板Ｗの上方に形成する。
【００３２】
したがって、中心気体吐出口３７から吐出される不活性ガスが形成する放射状気流と、気体吐出口３５，３６から吐出される二層の放射状気流とを合わせて、三層の放射状気流が基板Ｗの上方に形成されることになる。この三層の放射状気流によって、基板Ｗの上面が保護される。とくに、後述する通り、基板Ｗを高速度回転させるときに、三層の放射状気流によって基板Ｗの上面が保護されることにより、液滴やミストが基板Ｗの表面に付着することを回避できる。
【００３３】
図３は、評価用サンプル製造装置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。
評価用サンプル製造装置１は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成された制御装置５０を備えている。制御装置５０はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶ユニット、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、基板処理を行うためのレシピ（演算ユニットが実行するプログラム）が記憶されている。制御装置５０は、記憶ユニットに保持されているレシピの内容に基づいて、スピンモータ１４、第１および第２のノズル移動ユニット１９，２９等の動作を制御する。さらに、制御装置５０は、汚染溶液バルブ１８、低表面張力液体バルブ２３、気体バルブ３２等の開閉動作を制御する。
【００３４】
図４は、基板処理システム４における、サンプル製造＆ユニット洗浄評価フロー（評価用サンプル８を製造し、基板処理装置３の洗浄能力を評価するときのフロー）の一例を示す工程図である。図１〜図４を参照しながら、前記サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローの一例を説明する。
まず、搬送ロボット（図示しない）によりチャンバ９内に、評価用サンプル８の母材である基板Ｗが搬入され、基板Ｗがその表面５（計測対象面）を上方に向けた状態でスピンチャック１０に保持される（Ｓ１：基板保持工程）。搬送ロボットがチャンバ９外に退避させられた後、制御装置５０は、液膜保持工程（ステップＳ２）を実行する。これにより、基板Ｗの表面５に汚染溶液の液膜５１（図６Ａおよび６Ｂ等参照）がパドル状に保持され、このパドル状の液膜５１によって、基板Ｗの上面全域が覆われるようになる。この実施形態において、パドル状とは、基板Ｗの表面５の液膜５１に作用する遠心力が汚染溶液７と基板Ｗの表面５との間で作用する表面張力よりも小さいか、あるいは前記の遠心力と前記の表面張力とがほぼ拮抗している。液膜５１をパドル状に設けるので、基板Ｗの表面５に汚染溶液の液膜５１を良好に保持させることができる。
【００３５】
基板Ｗの表面５に液膜５１がパドル状に保持された後、制御装置５０は乾燥工程（ステップＳ３）を実行する。乾燥工程Ｓ３は、低表面張力液体１１を基板Ｗの表面５から除去して、表面５を乾燥させる工程である。乾燥工程Ｓ３においては、気体吐出ノズル３０が、基板Ｗの表面５の中央部に近接する近接位置（図２に示す位置、図６Ｄおよび６Ｅに実線で示す位置）に配置される。制御装置５０は、気体バルブ３２を開いて、不活性ガスを３つの気体吐出口３５，３６，３７から吐出させることにより、表面５に形成されたパドル状の液膜５１に不活性ガスを吹き付ける（供給する）。これにより、基板Ｗ上の液膜５１に含まれる低表面張力液体１１の蒸発を促進させることができる。また、乾燥工程Ｓ３においては、制御装置５０は、スピンモータ１４を制御して、基板Ｗを高速度（約１０００ｒｐｍ）で回転させる。それにより、基板Ｗ上の低表面張力液体１１の一部が遠心力によって振り切られる。しかしながら、乾燥工程Ｓ３では、遠心力による低表面張力液体１１の振り切りよりも、低表面張力液体１１の蒸発の方が優勢である。換言すると、乾燥工程Ｓ３では、低表面張力液体１１を蒸発させられる蒸発工程が支配的である。基板Ｗの表面５が完全に乾燥させられることにより、評価用サンプル８の製造が完了する。
【００３６】
その後、基板Ｗ（評価用サンプル８）は搬送ロボットによってチャンバ９外へと搬出されて、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置２に受け渡される。汚染状態計測装置２は、基板Ｗの汚染状態の計測を行う（図４のステップＳ４）。これにより、汚染状態計測装置２が、洗浄処理前の基板Ｗの汚染状態を把握できる。
次いで、基板Ｗは基板処理装置３に受け渡される。基板処理装置３は、基板Ｗを洗浄する（図４のステップＳ５）。
【００３７】
洗浄処理後の基板Ｗは、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置２に受け渡される。汚染状態計測装置２は、基板Ｗの汚染状態の計測を行う（図４のステップＳ６）。これにより、洗浄処理後の基板Ｗの汚染状態を把握できる。そして、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、汚染状態計測装置２は、基板処理装置３の洗浄能力を評価することが可能である。
【００３８】
図５は、液膜保持工程Ｓ２および乾燥工程Ｓ３を詳細に説明するためのタイムチャートである。図６Ａ〜６Ｃは、液膜保持工程Ｓ２の様子を説明するための図解的な断面図である。図６Ｄ，６Ｅは、乾燥工程Ｓ３の様子を説明するための図解的な断面図である。
図１〜図５を参照しながら、ステップＳ２〜Ｓ４について詳細に説明する。
チャンバ９内への基板Ｗの搬入に先立って、汚染溶液ノズル１５は、スピンチャック１０の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。また、気体吐出ノズル３０も、スピンチャック１０の側方に設定されたホーム位置に退避させられている。
【００３９】
液膜保持工程Ｓ２は、パドル工程Ｔ１と、均し工程Ｔ２と、薄化工程Ｔ３とを含む。
パドル工程Ｔ１は、図６Ａに示すように、基板Ｗの表面５（上面）に、当該上面の全域を覆うパドル状の汚染溶液の液膜５１を形成する工程である。具体的には、パドル工程Ｔ１において、制御装置５０は、スピンモータ１４を制御してスピンベース１３を回転させると共に、その回転速度を所定のパドル速度（零〜約４０ｒｐｍ。たとえば約１０ｒｐｍ）に維持する。また、パドル工程Ｔ１の開始に先立って、図６Ａに示すように、汚染溶液ノズル１５は、スピンチャック１０の側方のホーム位置から処理位置（たとえば基板Ｗの表面５の中央部）に移動させられている。
【００４０】
また、パドル工程Ｔ１の開始に際し、制御装置５０は汚染溶液バルブ１８を開く。それにより、基板Ｗの表面５の中央部に向けて、汚染溶液ノズル１５から汚染溶液７が吐出される。このとき、基板Ｗの表面５に供給された汚染溶液７に、零または小さな遠心力しか作用しないため、基板Ｗの表面５に汚染溶液７が滞留して汚染溶液の液膜５１がパドル状に形成される。液膜５１の厚みはたとえば３ｍｍ程度である。これにより、基板Ｗの表面５に、基板Ｗの表面５全域を覆う汚染溶液の液膜５１（図６Ａおよび６Ｂ等参照）がパドル状に保持される。基板Ｗの表面５への汚染溶液７の供給は、パドル工程Ｔ１の終了まで続行される。パドル工程Ｔ１の開始から予め定める期間（たとえば約６０秒間）が経過すると、パドル工程Ｔ１が終了する。具体的には、制御装置５０は、汚染溶液バルブ１８を閉じて汚染溶液ノズル１５からの汚染溶液７の吐出を停止すると共に、第１のノズル移動ユニット１９を制御して汚染溶液ノズル１５をホーム位置に退避させる。次いで、均し工程Ｔ２が開始される。
【００４１】
図６Ｂに示すように、均し工程Ｔ２は、基板Ｗを、パドル速度よりもやや速い中速度（たとえば約５０ｒｐｍ）で回転させることにより、基板Ｗの表面５に保持されている液膜５１を外周側に押し広げ、汚染溶液７を基板Ｗ表面全体に行き渡らせることを目的とした工程である。均し工程Ｔ２の開始から予め定める期間（たとえば約６秒間）が経過すると、均し工程Ｔ２が終了する。次いで、薄化工程Ｔ３が開始される。
【００４２】
図６Ｃに示すように、薄化工程Ｔ３は、基板Ｗを、回転軸線Ａ１まわりに高速度回転させて、液膜５１に含まれる汚染溶液７の一部を、基板Ｗの周囲に排出させることにより、液膜５１を短時間のうちに薄化させる工程である。このときの基板Ｗの回転速度は、液膜５１に含まれる汚染溶液７の一部を振り切ることが可能であるが、当該汚染溶液７の全部を振り切ることはできない程度の高速度（第１の速度。たとえば約１０００ｒｐｍ）に設定されている。この高速度は、通常、基板Ｗからの液の振り切りに用いられている回転速度（液膜５１に含まれる汚染溶液７の全部を振り切ることができる速度。たとえば約１５００ｒｐｍ）よりも低速に設定されている。
【００４３】
薄化工程Ｔ３の開始から、予め定める期間（たとえば約２秒間）が経過すると、薄化工程Ｔ３が終了する。薄化工程Ｔ３の終了の際には、基板Ｗの表面５の全域が薄膜５２によって覆われている。そのため、基板Ｗの表面５は一部分も露出しない。このときの薄膜５２の厚みはたとえば２０〜６００μｍである。薄化工程Ｔ３の終了後は、次いで、乾燥工程Ｓ３が開始される。
【００４４】
制御装置５０は、第２のノズル移動ユニット２９を制御して、乾燥工程Ｓ３の開始に先立ち（すなわち液膜保持工程Ｓ２において）、図６Ｄに示すように、気体吐出ノズル３０をスピンチャック１０の側方のホーム位置から処理位置（基板Ｗの表面５の中央部の上方）に移動させ、かつ当該処理位置において、気体吐出ノズル３０を基板Ｗに接近する近接位置まで下降させる。気体吐出ノズル３０が下位置にある状態では、気体吐出ノズル３０の下面と基板Ｗの表面５（基板Ｗの上面）との間の間隔はたとえば約７ｍｍである。気体吐出ノズル３０が処理位置（前述の近接位置を含む）に配置されている状態では、図６Ｄに示すように、気体吐出ノズル３０の中心軸線が回転軸線Ａ１に一致している。
【００４５】
乾燥工程Ｓ３は、蒸発工程Ｔ４と、減速工程Ｔ５とを含む。
薄化工程Ｔ３の終了に続いて、蒸発工程Ｔ４が開始される。すなわち、図６Ｄに示すように、制御装置５０は、気体バルブ３２を開いて、気体吐出ノズル３０の３つの気体吐出口（上側気体吐出口３５（図２参照）、下側気体吐出口３６（図２参照）および中心気体吐出口３７（図２参照））からの不活性ガス（窒素ガス）の吐出をそれぞれ開始させる。このときにおいて、上側気体吐出口３５、下側気体吐出口３６および中心気体吐出口３７からの不活性ガスの吐出流量は、それぞれ、たとえば約５０（リットル／分）、約５０（リットル／分）および約５０（リットル／分）である。これにより、図６Ｄに示すように、上下方向に重なる三層の環状気流が基板Ｗの上方に形成され、この三層の環状気流によって、基板Ｗの表面５の全域を覆うことができる。すなわち、液膜５１（薄膜５２）の全域に不活性ガスが供給され、これにより、基板Ｗの表面５に不活性ガスを供給するので、基板Ｗの表面５の各所において低表面張力液体１１の蒸発が進行し、基板Ｗの表面５の乾燥が促進される。
【００４６】
また、図６Ｄに示すように、蒸発工程Ｔ４において、基板Ｗの回転が高速度（第２の速度。たとえば約１０００ｒｐｍ。たとえば約１５００ｒｐｍ）に保たれている。基板Ｗの高速度回転により、基板Ｗの表面５に付着している低表面張力液体１１が基板Ｗの周囲に振り切られる。
このように、蒸発工程Ｔ４では、基板Ｗの高速度回転と、基板Ｗの表面５への不活性ガスの供給とが並行して行われる。これにより、基板Ｗの表面５において、低表面張力液体１１の蒸発と、低表面張力液体１１の振り切りとが同時に行われ、その結果、図６Ｅに示すように、低表面張力液体１１が基板Ｗの表面５から完全に除去される。
【００４７】
また、この実施形態において、蒸発工程Ｔ４における高速度（第２の速度）を、薄化工程Ｔ３における高速度（第１の速度）と等速に設定したが、蒸発工程Ｔ４における高速度（第２の速度）が、薄化工程Ｔ３における高速度（第１の速度）よりも高速度であってもよい。この場合、蒸発工程Ｔ４における高速度（第２の速度）が、通常、基板Ｗからの液の振り切りに用いられている回転速度（液膜５１に含まれる汚染溶液７の全部を振り切ることができる速度）に設定されていてもよい。
【００４８】
蒸発工程Ｔ４の開始から、予め定める期間（たとえば約１０秒間）が経過すると、蒸発工程Ｔ４が終了し、次いで減速工程Ｔ５が開始される。
減速工程Ｔ５では、基板Ｗの表面５への不活性ガスの供給を継続しながら、基板Ｗの回転を減速させて停止させる。減速工程Ｔ５の終了に伴い、スピンチャック１０の回転が停止されると共に、気体バルブ３２が閉じられて気体吐出ノズル３０からの不活性ガスの吐出が停止される。
【００４９】
以上によりこの実施形態によれば、評価用サンプル製造装置１では、低表面張力液体１１を溶媒として含む汚染溶液７の液膜５１が基板Ｗの表面５に保持され、その後、基板Ｗの表面５が乾燥させられる。
汚染溶液７が低表面張力液体１１を溶媒として含むため、基板Ｗの表面５が疎水性を示す場合であっても、汚染溶液の液膜５１を基板Ｗの表面５に形成することが可能である。汚染溶液７が膜状をなしていると、汚染溶液７に含まれる汚染物質６が膜の内部で均一に分散する。そのため、汚染溶液の液膜５１を基板Ｗの表面５に形成することにより、基板Ｗの表面５において汚染物質６を均一に分散配置させることができる。したがって、乾燥後の基板Ｗの表面５において、汚染物質６が均一に分散配置される。ゆえに、汚染物質６が表面５に均一に配置された評価用サンプル８を製造することができる。
【００５０】
また、振り切り乾燥のみによって基板Ｗの表面５を乾燥させる場合を想定する。この場合、基板Ｗの表面５が液膜によって覆われていない状態で（基板Ｗの表面５が露出している状態で）基板Ｗの表面５を液滴が移動する事態が生じ、そのために、図７Ａに示すように基板Ｗの表面５において汚染物質６が放射状に延びる筋５３となって形成されることがある。
【００５１】
これに対しこの実施形態では、溶媒としての低表面張力液体１１が主として蒸発によって基板Ｗの表面５から除去されるから、振り切り乾燥のみによって基板Ｗの表面５を乾燥させる場合と比較して、露出している基板Ｗの表面５を汚染溶液７の液滴が移動することを抑制または防止することができる。これにより、乾燥工程Ｓ３後の基板Ｗの表面５において、汚染物質６が筋５３となって形成されることを抑制または防止できるから、図７Ｂに示すように、基板Ｗの表面５の全域に汚染物質６が均一に分散配置された評価用サンプル８を製造することができる。
【００５２】
また、汚染溶液の液膜５１を薄化させた後に乾燥工程Ｓ３を開始し、この乾燥工程Ｓ３において基板Ｗの表面５から低表面張力液体１１を除去する。汚染溶液の液膜５１の薄化後（すなわち汚染溶液の薄膜５２が形成された後）に基板Ｗの表面５の乾燥（汚染溶液７の蒸発）が開始されるので、乾燥工程Ｓ３に要する時間を短縮化できる。
図８Ａは、本発明の第２の実施形態に係る基板処理装置２０１のレイアウトを示す図解的な平面図であり、図８Ｂは、その図解的な断面図である。図９は、基板処理装置２０１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８Ａおよび８Ｂ、ならびに図９において、前述の図１〜図７Ｂに示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００５３】
第２の実施形態に係る基板処理装置２０１は、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２０１は、基板Ｗが搬入されるインデクサセクション２０２と、インデクサセクション２０２に搬入された基板Ｗを処理する処理セクション２０３とを含む。処理セクション２０３は、インデクサセクション２０２との間で基板Ｗを受け渡しするための受け渡しユニットＰＡＳＳを備えている。
【００５４】
インデクサセクション２０２は、キャリア保持部２０５と、インデクサロボットＩＲと、ＩＲ移動機構２０６とを含む。キャリア保持部２０５は、複数枚の基板Ｗを収容できるキャリアＣを保持する。複数のキャリアＣは、水平なキャリア配列方向Ｕに配列された状態でキャリア保持部２０５に保持される。ＩＲ移動機構２０６は、キャリア配列方向ＵにインデクサロボットＩＲを移動させる。インデクサロボットＩＲは、キャリア保持部２０５に保持されたキャリアＣに基板Ｗを搬入する搬入動作、および基板ＷをキャリアＣから搬出する搬出動作を行う。基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによって水平な姿勢で搬送される。
【００５５】
インデクサセクション２０２は、未処理の基板Ｗを受け渡しユニットＰＡＳＳに渡し、受け渡しユニットＰＡＳＳから処理済みの基板Ｗを受け取る。処理セクション２０３は、受け渡しユニットＰＡＳＳから未処理の基板Ｗを受け取って、その基板Ｗに対し洗浄処理を施す。そして、処理セクション２０３は、処理後の基板Ｗを受け渡しユニットＰＡＳＳに渡す。
【００５６】
処理セクション２０３は、複数（図８Ａおよび８Ｂの例では１２個）の処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２（以下、処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２を総称するときは「処理ユニット２０４」と呼ぶ場合もある）と、センターロボットＣＲと、前述の受け渡しユニットＰＡＳＳとを含む。
処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２は、この実施形態では、立体的に配置されている。より具体的には、三階建て構造をなすように複数の処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２が配置されており、各階部分に４つの処理ユニット２０４が配置されている。すなわち、一階部分に４つの処理ユニットＵＮＩＴ１，ＵＮＩＴ４，ＵＮＩＴ７，ＵＮＩＴ１０が配置され、二階部分に別の４つの処理ユニットＵＮＩＴ２，ＵＮＩＴ５，ＵＮＩＴ８，ＵＮＩＴ１１が配置され、三階部分にさらに別の処理ユニットＵＮＩＴ３，ＵＮＩＴ６，ＵＮＩＴ９，ＵＮＩＴ１２が配置されている。さらに具体的には、平面視において処理セクション２０３の中央にセンターロボットＣＲが配置されており（図８ＢにおいてはセンターロボットＣＲの図示を省略）、このセンターロボットＣＲとインデクサロボットＩＲとの間に受け渡しユニットＰＡＳＳが配置されている。受け渡しユニットＰＡＳＳを挟んで対向するように、３つの処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ３を積層した第１処理ユニット群Ｇ１と、別の３つの処理ユニットＵＮＩＴ４〜ＵＮＩＴ６を積層した第２処理ユニット群Ｇ２とが配置されている。そして、第１処理ユニット群Ｇ１に対してインデクサロボットＩＲから遠い側に隣接するように、３つの処理ユニットＵＮＩＴ７〜ＵＮＩＴ９を積層した第３処理ユニット群Ｇ３が配置されている。同様に、第２処理ユニット群Ｇ２に対してインデクサロボットＩＲから遠い側に隣接するように、３つの処理ユニットＵＮＩＴ１０〜ＵＮＩＴ１２を積層した第４処理ユニット群Ｇ４が配置されている。第１〜第４処理ユニット群Ｇ１〜Ｇ４によって、センターロボットＣＲが取り囲まれている。
【００５７】
複数の処理ユニット２０４は、評価サンプルを製造する評価用サンプル製造装置１と、基板Ｗの汚染状態を計測する汚染状態計測装置２と、基板Ｗの洗浄処理を行う洗浄ユニット２０７と、洗浄能力の評価に用いられた後の評価サンプル（すなわち、基板Ｗ）を清浄状態に戻す（すなわち、再生する、初期化する）ための再生洗浄ユニット２０８とを含む。この実施形態では、ＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ６が洗浄ユニット２０７として機能し、ＵＮＩＴ７およびＵＮＩＴ１０がサンプル製造装置１として機能し、ＵＮＩＴ８およびＵＮＩＴ１１が汚染状態計測装置２として機能し、ＵＮＩＴ９およびＵＮＩＴ１２が再生洗浄ユニット２０８として機能する。
【００５８】
この実施形態では、評価用サンプル製造装置１と、汚染状態計測装置２と、再生洗浄ユニット２０８とによって、洗浄ユニット２０７の洗浄能力の評価を行う洗浄能力評価装置２０９が構成されている。すなわち、基板処理装置２０１は、洗浄能力評価装置２０９を処理セクション２０３に内蔵する枚葉型洗浄装置である。
洗浄ユニット２０７は、基板Ｗを一枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄ユニットである。洗浄ユニット２０７は、スピンチャック（図１に示すスピンチャック１０と同等の構成）と、スピンチャックに保持されている基板Ｗの表面５に向けて洗浄液を吐出する洗浄液ノズル（図示しない）とを含み、洗浄液ノズルから洗浄液が基板Ｗに吐出されることにより、基板Ｗの表面５に対し洗浄処理が行われる。なお、洗浄ユニット２０７において実行される洗浄処理において、洗浄液による洗浄に併せて（または代えて）、ブラシによる洗浄、スプレーや超音波等の物理力を用いた洗浄（物理洗浄）、ガスによる洗浄が行われてもよい。
【００５９】
再生洗浄ユニット２０８は、基板Ｗを一枚ずつ洗浄する枚葉式の洗浄ユニットである。再生洗浄ユニット２０８は、スピンチャック（図１に示すスピンチャック１０と同等の構成）と、スピンチャックに保持されている基板Ｗに向けて洗浄液を吐出する洗浄液ノズル（図示しない）とを含み、洗浄液ノズルから洗浄液が基板Ｗに吐出されることにより、基板Ｗを清浄状態に戻す（すなわち、再生する、初期化する）ための再生洗浄処理が行われる。再生洗浄処理は、汚染物質６およびその他の物質を当該表面５から完全に除去する処理である。洗浄ユニット２０７においては、洗浄液としてたとえばＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）が用いられるが、洗浄液として酸性液（ＨＦ、ＨＦとＨＮＯ３との混合液、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、フッ化アンモニウム、ＨＦＥＧ（フッ酸とエチレングリコールとの混合液）等）を用いることもでき、この場合には、再生洗浄処理後の基板Ｗの表面が疎水性を示すようになる。
【００６０】
なお、再生洗浄ユニット２０８において実行される再生洗浄処理において、洗浄液による洗浄に併せて（または代えて）、ブラシによる洗浄、スプレーや超音波等の物理力を用いた洗浄（物理洗浄）、ガスによる洗浄が行われてもよい。
センターロボットＣＲは、受け渡しユニットＰＡＳＳから未処理の基板Ｗを、ハンド（図示しない）を用いて受け取り、その未処理の基板Ｗをいずれかの処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２に搬入する。また、センターロボットＣＲは、処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ１２で処理された処理済みの基板Ｗを、ハンド（図示しない）を用いて受け取り、その基板Ｗを受け渡しユニットＰＡＳＳに渡す。
【００６１】
図９に示すように、制御装置５０は、さらに、洗浄ユニット２０７および再生洗浄ユニット２０８の動作を制御する。
図１０は、基板処理装置２０１における、サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローの一例を示す工程図である。図８Ａ〜図１０を参照しながら、サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローの一例を説明する。
【００６２】
サンプル製造＆ユニット洗浄評価フローでは、基板Ｗの計測に先立って再生洗浄処理（ステップＳ９）が実行される。しかし、基板処理装置２０１への当該基板Ｗの供給直後のサンプル製造＆ユニット洗浄評価フローにおいては、再生洗浄処理Ｓ９はスキップされる。すなわち、センターロボットＣＲは、受け取った未処理の基板Ｗを、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置２に受け渡す。制御装置５０は、汚染状態計測装置２を制御して、基板Ｗの汚染状態の計測を行う（ステップＳ１０）。これにより、前回の再生洗浄処理により、基板Ｗが所定の清浄条件を満たしているか否かが評価される。この清浄条件を満たしている場合には、ステップＳ１１に移行する。清浄条件を満たしていない場合には、再生洗浄ユニット２０８を用いて再生洗浄処理が行われ、その後、再度、汚染状態計測装置２において基板Ｗの汚染状態が計測される。
【００６３】
次いで、搬送ロボット（図示しない）により、評価用サンプル製造装置１のチャンバ９（図１参照）内に、評価用サンプル８の母材である基板Ｗが搬入され、基板Ｗがその表面５を上方に向けた状態でスピンチャック１０に保持される（ステップＳ１１：基板保持工程）。搬送ロボットが評価用サンプル製造装置１外に退避させられた後、制御装置５０は、液膜保持工程（ステップＳ１２）を実行する。基板Ｗの表面５に液膜５１（図６Ａおよび６Ｂ参照）がパドル状に保持された後、制御装置５０は乾燥工程（ステップＳ１３）を実行する。ステップＳ１１、Ｓ１２およびＳ１３は、それぞれ、ステップＳ１、Ｓ２およびＳ３（図４参照）と同等の処理である。
【００６４】
その後、基板Ｗ（評価用サンプル８）は搬送ロボットによって、評価用サンプル製造装置１外へと搬出されて、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置２に受け渡される。制御装置５０は、汚染状態計測装置２を制御して、基板Ｗの汚染状態の計測を行う（ステップＳ１４）。これにより、洗浄処理前の基板Ｗの汚染状態を把握できる。
次いで、基板Ｗは洗浄ユニット２０７に搬入される。制御装置５０は、洗浄ユニット２０７を制御して、基板Ｗを洗浄する（ステップＳ１５）。
【００６５】
洗浄処理後の基板Ｗは、パーティクルカウンターなどの汚染状態計測装置２に受け渡される。制御装置５０は、汚染状態計測装置２を制御して、基板Ｗの汚染状態の計測を行う（ステップＳ１６）。これにより、洗浄処理後の基板Ｗの汚染状態を把握できる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、洗浄ユニット２０７の洗浄能力を評価することが可能である。ステップＳ１６の基板Ｗの汚染状態の計測の終了に伴い、図１０のサンプル製造＆ユニット洗浄評価フローは終了する。
【００６６】
図１０のサンプル製造＆ユニット洗浄評価フローは、繰り返し実行される。そのため、２回目の基板Ｗの汚染状態の計測後、ステップＳ９に戻り、制御装置５０は、再生洗浄ユニット２０８を制御して、基板Ｗを再生洗浄処理する（ステップＳ９）。これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
図１１は、複数の洗浄ユニット（処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ３）に対して洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。たとえば、いずれも洗浄ユニットである処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ３の各々の洗浄能力を評価する場合（図１１参照）を例に挙げながら、基板処理装置２０１において複数の洗浄ユニットについて洗浄能力を評価するときの流れについて説明する。
【００６７】
まず、処理ユニットＵＮＩＴ１についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、処理ユニットＵＮＩＴ１における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ１において、基板Ｗの洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、処理ユニットＵＮＩＴ１の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット２０８において基板Ｗが再生洗浄処理される、これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
【００６８】
次に、処理ユニットＵＮＩＴ２についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、処理ユニットＵＮＩＴ２における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ２において、基板Ｗの洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、処理ユニットＵＮＩＴ２の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット２０８において基板Ｗが再生洗浄処理される、これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
【００６９】
次に、処理ユニットＵＮＩＴ３についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、処理ユニットＵＮＩＴ３における洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ３において、基板Ｗの洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、処理ユニットＵＮＩＴ３の洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット２０８において基板Ｗが再生洗浄処理される、これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
【００７０】
図１１に示すフローの実行により、処理ユニットＵＮＩＴ１〜ＵＮＩＴ３の各々の洗浄能力を評価することができる。これにより、ユニット間差評価を精度良く行うことができる。
図１２は、制御装置５０の記憶ユニットに保持された洗浄処理用のレシピＲの一例を示す図である。洗浄ユニット２０７における洗浄処理は、このレシピＲに基づいて実行される。
【００７１】
レシピＲは、レシピ番号（No.）によって識別される複数のレシピを含む。各レシピには、洗浄条件として、洗浄液として使用すべき薬液の種類、洗浄処理における基板Ｗの回転数、洗浄処理時に基板Ｗに供給される不活性ガスの流量、および洗浄処理の処理時間等が規定されている。洗浄条件として、スプレーや超音波等の物理力の使用の有無が規定されていてもよい。
【００７２】
したがって、レシピとして、図１２に示すレシピＲが採用される場合には、１つの洗浄ユニット２０７において、互いに異なる内容の洗浄処理が実行される。
図１３は、１つの洗浄ユニット（処理ユニットＵＮＩＴ１）における複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときのフローの一例を示す図である。
たとえば、洗浄ユニットである処理ユニットＵＮＩＴ１における３回の洗浄処理（互いに異なる番号のレシピを採用）の個々について洗浄能力を評価する場合（図１３参照）を例に挙げながら、基板処理装置２０１において複数回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価するときの流れについて説明する。
【００７３】
まず、処理ユニットＵＮＩＴ１における１回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、１回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ１において、所定のレシピ（たとえば図１２のＮｏ．１のレシピ）に基づく洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、１回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット２０８において基板Ｗが再生洗浄処理される。これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
【００７４】
次に、処理ユニットＵＮＩＴ１における２回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。
評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、２回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ１において、１回目の洗浄処理で参照したレシピを除く所定のレシピ（たとえば図１２のＮｏ．２のレシピ）に基づく洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、２回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。次いで、再生洗浄ユニット２０８において基板Ｗが再生洗浄処理される、これにより、基板Ｗが汚染前の清浄状態に戻される（すなわち、再生させられる）。
【００７５】
次に、処理ユニットＵＮＩＴ１における３回目の洗浄処理についての洗浄能力が評価される。評価用サンプル製造装置１において評価用サンプル８が製造される（Ｓ１１〜Ｓ１３）。次いで、３回目の洗浄処理についての洗浄能力が計測および評価される。具体的には、汚染状態計測装置２において、洗浄前の基板Ｗの汚染状態の計測が行われ（Ｓ１４）、次いで、処理ユニットＵＮＩＴ１において、１回目または２回目の洗浄処理で参照したレシピを除く所定のレシピ（たとえば図１２のＮｏ．３のレシピ）に基づく基板Ｗの洗浄が行われる（Ｓ１５）。洗浄後には、汚染状態計測装置２において、洗浄後の基板Ｗの汚染状態の計測が行われる。この場合、洗浄前後における基板Ｗの汚染状態を比較することにより、３回目の洗浄処理についての洗浄能力を評価することが可能である。
【００７６】
図１３に示すフローの実行により、処理ユニットＵＮＩＴ１における３回の洗浄処理の個々について洗浄能力を評価することができる。これにより、洗浄処理の洗浄条件依存性を精度良く評価できる。
以上により、第２の実施形態によれば、第１の実施形態において記載した作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。すなわち、基板処理装置２０１が、評価用サンプル製造装置１、汚染状態計測装置２および洗浄ユニット２０７に加えて、洗浄能力の評価に用いられた後の評価サンプル（基板Ｗ）を清浄状態に戻す再生洗浄ユニット２０８を含んでいる。そのため、評価用サンプル８の製造、洗浄処理、洗浄能力の評価、および基板Ｗの再生洗浄処理を、１つの基板処理装置２０１において行うことができる。したがって、基板処理装置２０１に備えられた洗浄ユニット２０７の洗浄能力の評価を、繰り返し行うことができる。基板処理装置２０１に備えられた洗浄ユニット２０７の洗浄能力の評価結果を、自動で生成することも可能である。
【００７７】
また、これら能力評価に用いる基板Ｗを使い回すことができるので、能力評価用の基板Ｗ（評価用サンプル８の母材となる基板）が一枚の基板で足りる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態でも実施できる。
たとえば、前述の第１の実施形態に係る蒸発工程Ｔ４において、低表面張力液体１１の蒸発を促進させるために、基板Ｗの表面５に不活性ガスを供給するものとして説明したが、これに代えて／併せて、赤外線ランプやヒータなどの加熱装置により液膜５１を加熱することにより、低表面張力液体１１の蒸発を促進させてもよい。また、チャンバ９内を減圧することにより、低表面張力液体１１の蒸発を促進させてもよい。
【００７８】
また、前述の第１の実施形態に係る乾燥工程Ｓ３において、基板Ｗを回転させずに静止させた状態で、基板Ｗの表面５を乾燥させてもよい。この場合、基板Ｗは、スピンチャック以外の基板保持装置によって保持されてもよい。
また、前述の各実施形態では、基板Ｗの表面５が当初から疎水性を示しているとして説明したが、基板処理システム４や基板処理装置２０１への搬入前には、基板Ｗの表面５が疎水性を示しておらず、基板処理装置３や洗浄ユニット２０７による洗浄処理、再生洗浄ユニット２０８による再生洗浄処理の結果、基板Ｗの表面５が疎水性を示すようになってもよい。
【００７９】
また、基板Ｗの表面５に不活性ガスを供給する低表面張力液体除去ユニットとして、気体吐出ノズル３０に代えて、基板Ｗの表面５に対向する対向面を有する対向部材（図示しない）と、対向面（のたとえば中央部）に形成された吐出口とを有する対向ユニットが設けられていてもよい。吐出口は不活性ガスを吐出するようになっており、吐出口から吐出される不活性ガスが、基板Ｗの表面（のたとえば中央部）に供給されるようになっていてもよい。
【００８０】
また、第２の実施形態において、専用の再生洗浄ユニット２０８ではなく、洗浄ユニット２０７において再生洗浄処理を行うようにしてもよい。
また、第２の実施形態において、第１の実施形態に記載の手法以外の手法を用いて評価サンプルの製造するようにしてもよい。
また、第１および第２の実施形態では、基板処理装置３，２０１が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置３，２０１は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
【００８１】
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】
【００８２】
１      ：評価用サンプル製造装置
３      ：基板処理装置
５      ：表面
６      ：汚染物質
７      ：汚染溶液
８      ：評価用サンプル
１０    ：スピンチャック（基板保持ユニット）
１１    ：低表面張力液体
１２    ：汚染溶液供給ユニット
３０    ：気体吐出ノズル（低表面張力液体除去ユニット）
５０    ：制御装置
２０１  ：基板処理装置
２０７  ：洗浄ユニット
２０８  ：再生洗浄ユニット
Ａ１    ：回転軸線（鉛直軸線）
Ｗ      ：基板
【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６Ａ−６Ｂ】
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【図６Ｃ−６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７Ａ−７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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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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