(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理装置であって、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に水を含むリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に供給されるＩＰＡ含有液を貯留する第１貯留タンクを含み、前記基板保持手段に保持されている基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給手段と、
前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する第２ＩＰＡ供給手段と、
前記第１貯留タンクに接続されており、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を貯留する中間タンクを含み、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収する回収手段と、
前記リンス液供給手段、第１ＩＰＡ供給手段、第２ＩＰＡ供給手段、および回収手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記リンス液供給手段にリンス液を前記基板に供給させるリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段に供給させる第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第２ＩＰＡ供給手段にＩＰＡ含有液を前記基板に供給させる第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記回収手段に回収させる回収工程と、を実行し、
前記回収工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記中間タンクに貯留する貯留工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の後に、前記中間タンク内のＩＰＡ含有液を前記第１貯留タンクに供給する供給工程とを含む、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を、前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収される前に、前記回収手段から排出する排液手段をさらに含み、
前記制御装置は、前記回収工程の前に、前記第１ＩＰＡ供給工程で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記排液手段に排出させる排液工程をさらに実行する、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記回収手段によって回収された、脱水されていないＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理装置であって、
基板を水平に保持する基板保持手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に水を含むリンス液を供給するリンス液供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給手段と、
前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する第２ＩＰＡ供給手段と、
前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収する回収手段と、
前記回収手段によって回収されたＩＰＡ含有液から水分を除去する脱水手段と、
前記リンス液供給手段、第１ＩＰＡ供給手段、第２ＩＰＡ供給手段、および回収手段を制御する制御装置とを含み、
前記制御装置は、前記リンス液供給手段にリンス液を前記基板に供給させるリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段に供給させる第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第２ＩＰＡ供給手段にＩＰＡ含有液を前記基板に供給させる第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記回収手段に回収させる回収工程と、を実行する、基板処理装置。
【請求項５】
前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の少なくとも一方は、前記基板保持手段に保持されている基板に向けてＩＰＡ含有液を吐出するＩＰＡノズルと、前記ＩＰＡノズルに供給されるＩＰＡ含有液を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンク内のＩＰＡ含有液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管と、前記循環配管から前記ＩＰＡノズルに向けてＩＰＡ含有液を案内する供給配管とを含み、
前記脱水手段は、前記循環配管に配置された上流脱水手段と、前記供給配管に配置された下流脱水手段とを含む、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されており、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記回収手段によって回収された、脱水されていないＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されており、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置。
【請求項９】
イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理方法であって、
水を含むリンス液を前記基板に供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給工程と、
前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されたＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板に供給する第２ＩＰＡ供給工程と、
前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収する回収工程と、を含み、
前記回収工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を中間タンクに貯留する貯留工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の後に、前記中間タンク内のＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液を貯留する第１貯留タンクに供給する供給工程とを含む、基板処理方法。
【請求項１０】
前記回収工程の前に、前記第１ＩＰＡ供給工程で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収せずに排出する排液工程をさらに含む、請求項９に記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記第１ＩＰＡ供給工程は、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項９または１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理方法であって、
水を含むリンス液を前記基板に供給するリンス液供給工程と、
前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給工程と、
前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されたＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板に供給する第２ＩＰＡ供給工程と、
前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収する回収工程と、
前記回収工程で回収されたＩＰＡ含有液から水分を除去する脱水工程と、を含む、基板処理方法。
【請求項１３】
前記脱水工程は、ＩＰＡ含有液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管でＩＰＡ含有液から水分を除去する上流脱水工程と、基板に向けてＩＰＡ含有液を吐出するＩＰＡノズルに向けて前記循環配管からＩＰＡ含有液を案内する供給配管でＩＰＡ含有液から水分を除去する下流脱水工程とを含む、請求項１２に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記第１ＩＰＡ供給工程は、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記第１ＩＰＡ供給工程は、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記第１ＩＰＡ供給工程は、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、
前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法。
【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、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、水洗後の被乾燥物をＩＰＡ（イソプロピルアルコール）の蒸気を用いて乾燥させる蒸気乾燥装置が開示されている。この蒸気乾燥装置は、半導体ウエハ等の被乾燥物に供給されたＩＰＡから水を分離する膜分離装置を備えている。この蒸気乾燥装置では、被乾燥物の下方に設けられた蒸気発生部でＩＰＡを蒸発させ、水洗後の被乾燥物にＩＰＡの蒸気を接触させる。被乾燥物の表面で凝縮したＩＰＡの液体は、被乾燥物に付着している水分と共に流れ落ち、蒸気発生部にあるＩＰＡの液体に混ざる。ＩＰＡに含まれる水分は、蒸気発生部に配置された膜分離装置によって除去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−９０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１には、水分濃度が低いＩＰＡの蒸気を被乾燥物に供給するために、使用後のＩＰＡの液体に含まれる水分を除去することが開示されている。しかしながら、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に供給することについては特許文献１に開示されていない。
つまり、ＩＰＡの供給開始時におけるＩＰＡ中の水分濃度が高かったとしても、ＩＰＡの供給終了時におけるＩＰＡ中の水分濃度が低ければ、ＩＰＡの供給後に被乾燥物に残留する水の量を低減でき、ウォーターマークやパターン倒れなどの残留水分に起因する異常の発生を抑制または防止できる。さらに、水分濃度が低いＩＰＡを最初から供給する場合に比べて、水分濃度が低いＩＰＡの使用量を低減できる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１には、ＩＰＡの液体に含まれる水分を除去することが開示されているものの、ＩＰＡの蒸気が被乾燥物に供給されているときに、ＩＰＡ中の水分濃度を時間の経過に伴って低下させることについては開示されていない。特許文献１では、ＩＰＡの供給開始時から水分濃度が低いＩＰＡを基板に供給している。
そこで、本発明の目的の一つは、ＩＰＡの消費量を低減しながら、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に基板に供給することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理装置であって、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に水を含むリンス液を供給するリンス液供給手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されるＩＰＡ含有液を貯留する第１貯留タンクを含み、前記基板保持手段に保持されている基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給手段と、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する第２ＩＰＡ供給手段と、前記第１貯留タンクに接続されており、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を貯留する中間タンクを含み、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収する回収手段と、前記リンス液供給手段、第１ＩＰＡ供給手段、第２ＩＰＡ供給手段、および回収手段を制御する制御装置とを含む、基板処理装置である。前記制御装置は、前記リンス液供給手段にリンス液を前記基板に供給させるリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段に供給させる第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第２ＩＰＡ供給手段にＩＰＡ含有液を前記基板に供給させる第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記回収手段に回収させる回収工程と、を実行する。前記回収工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記中間タンクに貯留する貯留工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の後に、前記中間タンク内のＩＰＡ含有液を前記第１貯留タンクに供給する供給工程とを含む。
【０００７】
この構成によれば、水を含むリンス液が基板に供給された後に、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液が基板に供給される。基板に供給されるＩＰＡ含有液の水分濃度は、ＩＰＡ含有液の供給中に低減される。したがって、水分濃度が低いＩＰＡ含有液をＩＰＡ含有液の供給開始時から供給する場合に比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。これにより、ＩＰＡ含有液の供給後に基板に残留する水の量を低減でき、ウォーターマークやパターン倒れなどの残留水分に起因する異常の発生を抑制または防止できる。さらに、再び基板に供給するためにＩＰＡ含有液を回収するので、ＩＰＡ含有液の消費量を低減できる。
さらに、この構成によれば、基板に供給されたＩＰＡ含有液が、中間タンクに貯留される。そして、基板へのＩＰＡ含有液の供給が終了した後に、中間タンク内のＩＰＡ含有液が、第１貯留タンクに供給される。ＩＰＡ含有液の供給中に、使用後のＩＰＡ含有液が、第１貯留タンク内のＩＰＡ含有液に混ざると、基板に供給されるＩＰＡ含有液の純度が低下してしまう。したがって、基板へのＩＰＡ含有液の供給が終了した後に、使用後のＩＰＡ含有液を第１貯留タンクに回収することにより、基板に供給されるＩＰＡ含有液の純度がＩＰＡ含有液の供給中に低下することを防止できる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を、前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収される前に、前記回収手段から排出する排液手段をさらに含み、前記制御装置は、前記回収工程の前に、前記第１ＩＰＡ供給工程で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記排液手段に排出させる排液工程をさらに実行する、請求項１に記載の基板処理装置である。
【０００９】
ＩＰＡ含有液の供給開始時に基板に供給されたＩＰＡ含有液は、リンス液と共に基板から排出される。このとき基板から排出された液体は、高い含有率でリンス液を含んでいる。この構成によれば、ＩＰＡ含有液の供給開始時に基板に供給されたＩＰＡ含有液は、回収されずに排出される。そのため、水分濃度が高いＩＰＡ含有液が回収されることを抑制または防止できる。
請求項３に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記回収手段によって回収された、脱水されていないＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項１または２に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液がリンス液が付着している基板に供給された後、水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液が基板に供給される。したがって、未使用のＩＰＡ含有液を最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。さらに、回収されたＩＰＡ含有液を脱水する脱水ユニットが不要なので、基板処理装置の製造コストの増加を抑えることができる。
【００１２】
請求項４記載の発明は、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理装置であって、基板を水平に保持する基板保持手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に水を含むリンス液を供給するリンス液供給手段と、前記基板保持手段に保持されている基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給手段と、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する第２ＩＰＡ供給手段と、前記基板保持手段に保持されている基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の両方または前記第１ＩＰＡ供給手段に回収する回収手段と、前記回収手段によって回収されたＩＰＡ含有液から水分を除去する脱水手段と、前記リンス液供給手段、第１ＩＰＡ供給手段、第２ＩＰＡ供給手段、および回収手段を制御する制御装置とを含む、基板処理装置である。前記制御装置は、前記リンス液供給手段にリンス液を前記基板に供給させるリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給手段に供給させる第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第２ＩＰＡ供給手段にＩＰＡ含有液を前記基板に供給させる第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を前記回収手段に回収させる回収工程と、を実行する。
この構成によれば、水を含むリンス液が基板に供給された後に、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液が基板に供給される。基板に供給されるＩＰＡ含有液の水分濃度は、ＩＰＡ含有液の供給中に低減される。したがって、水分濃度が低いＩＰＡ含有液をＩＰＡ含有液の供給開始時から供給する場合に比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。これにより、ＩＰＡ含有液の供給後に基板に残留する水の量を低減でき、ウォーターマークやパターン倒れなどの残留水分に起因する異常の発生を抑制または防止できる。さらに、再び基板に供給するためにＩＰＡ含有液を回収するので、ＩＰＡ含有液の消費量を低減できる。
請求項５に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給手段および第２ＩＰＡ供給手段の少なくとも一方は、前記基板保持手段に保持されている基板に向けてＩＰＡ含有液を吐出するＩＰＡノズルと、前記ＩＰＡノズルに供給されるＩＰＡ含有液を貯留する貯留タンクと、前記貯留タンク内のＩＰＡ含有液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管と、前記循環配管から前記ＩＰＡノズルに向けてＩＰＡ含有液を案内する供給配管とを含み、前記脱水手段は、前記循環配管に配置された上流脱水手段と、前記供給配管に配置された下流脱水手段とを含む、請求項４に記載の基板処理装置である。
【００１３】
この構成によれば、貯留タンク内のＩＰＡ含有液は、貯留タンクおよび循環配管によって形成された循環路を循環する。この間に、ＩＰＡ含有液は、上流脱水ユニットによって繰り返し脱水される。さらに、貯留タンク内のＩＰＡ含有液は、上流脱水ユニットだけでなく、下流脱水ユニットに脱水された後、ＩＰＡノズルに供給される。そのため、基板に供給されるＩＰＡ含有液の水分濃度をさらに低減できる。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置である。未使用のＩＰＡ含有液は、本実施形態に係る基板処理装置で基板に供給されていない水分濃度が低いＩＰＡ含有液を意味する。
【００１５】
この構成によれば、回収および脱水されたＩＰＡ含有液がリンス液が付着している基板に供給された後、水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液が基板に供給される。したがって、未使用のＩＰＡ含有液を最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。さらに、未使用のＩＰＡ含有液を供給する前に、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を基板に供給するので、未使用のＩＰＡ含有液の消費量を低減しながら、基板に供給されるＩＰＡ含有液の水分濃度を低い値に維持できる。これにより、最終的な水の残留量をさらに低減できる。
【００１６】
請求項７に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されており、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置である。
【００１７】
この構成によれば、回収および脱水されたＩＰＡ含有液がリンス液が付着している基板に供給された後、水分濃度が低い回収および脱水されたＩＰＡ含有液が基板に供給される。したがって、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。さらに、回収されたＩＰＡ含有液を最初から供給するので、ＩＰＡ含有液の消費量をさらに低減できる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給手段は、前記回収手段によって回収された、脱水されていないＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記脱水手段によって脱水されており、前記第１ＩＰＡ供給手段によって供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板保持手段に保持されている基板に供給する、請求項４または５に記載の基板処理装置である。
【００１９】
この構成によれば、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液がリンス液が付着している基板に供給された後、水分濃度が低い回収および脱水されたＩＰＡ含有液が基板に供給される。したがって、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡ含有液を効率的に基板に供給できる。さらに、回収されたＩＰＡ含有液を最初から供給するので、ＩＰＡ含有液の消費量をさらに低減できる。
【００２２】
請求項９に記載の発明は、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理方法であって、水を含むリンス液を前記基板に供給するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されたＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板に供給する第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収する回収工程と、を含む、基板処理方法である。前記回収工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を中間タンクに貯留する貯留工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の後に、前記中間タンク内のＩＰＡ含有液を前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液を貯留する第１貯留タンクに供給する供給工程とを含む。この方法によれば、請求項１の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２３】
請求項１０に記載の発明は、前記回収工程の前に、前記第１ＩＰＡ供給工程で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収せずに排出する排液工程をさらに含む、請求項９に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項２の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１１に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給工程は、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項９または１０に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項３の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、イソプロピルアルコールを含むＩＰＡ含有液を水平に保持されている基板に供給する基板処理方法であって、水を含むリンス液を前記基板に供給するリンス液供給工程と、前記リンス液供給工程の後に、リンス液が付着している前記基板にＩＰＡ含有液を供給する第１ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程の後に、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されたＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低いＩＰＡ含有液を前記基板に供給する第２ＩＰＡ供給工程と、前記第１ＩＰＡ供給工程および第２ＩＰＡ供給工程の少なくとも一方で前記基板に供給されたＩＰＡ含有液を回収する回収工程と、前記回収工程で回収されたＩＰＡ含有液から水分を除去する脱水工程と、を含む、基板処理方法である。この方法によれば、請求項４の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１３に記載の発明は、前記脱水工程は、ＩＰＡ含有液を循環させる環状の循環路を形成する循環配管でＩＰＡ含有液から水分を除去する上流脱水工程と、基板に向けてＩＰＡ含有液を吐出するＩＰＡノズルに向けて前記循環配管からＩＰＡ含有液を案内する供給配管でＩＰＡ含有液から水分を除去する下流脱水工程とを含む、請求項１２に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項５の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２５】
請求項１４に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給工程は、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給手段は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項６の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給工程は、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項７の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、前記第１ＩＰＡ供給工程は、脱水されていない回収されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給し、前記第２ＩＰＡ供給工程は、前記第１ＩＰＡ供給工程で供給されるＩＰＡ含有液よりも水分濃度が低い、回収および脱水されたＩＰＡ含有液を前記基板に供給する、請求項１２または１３に記載の基板処理方法である。この方法によれば、請求項８の発明に関して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。
【図３】基板処理装置のＩＰＡ供給システムおよびＩＰＡ回収システムを示す模式図である。
【図４】ＩＰＡ供給工程の前からＩＰＡ供給工程の後までの基板処理装置の動作を示すタイムチャートである。
【図５】基板に供給されるＩＰＡ中の水分濃度の推移を示すグラフである。
【図６】本発明の第２実施形態に係る基板処理装置のＩＰＡ供給システムおよびＩＰＡ回収システムを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。
以下の説明において、ＩＰＡは、特に断りがない限り、イソプロピルアルコールを主成分とする液体を意味する。
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１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を薬液等の処理液で処理する複数（たとえば１２台）の処理ユニット２と、複数のロードポートＬＰと複数の処理ユニット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とを含む。基板処理装置１は、さらに、基板処理装置１を制御する制御装置３を含む。制御装置３は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。
【００３１】
基板処理装置１は、後述する第１吐出バルブ４０等を収容する複数（４台）のバルブボックス５を含む。処理ユニット２およびバルブボックス５は、基板処理装置１の外壁４の中に配置されており、基板処理装置１の外壁４で覆われている。後述する第１貯留タンク３１等を収容する複数（４台）の貯留ボックス６は、基板処理装置１の外壁４の外に配置されている。貯留ボックス６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。
【００３２】
１２台の処理ユニット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台の処理ユニット２で構成されている。４台の貯留ボックス６は、それぞれ、４つの塔に対応している。４台のバルブボックス５は、それぞれ、４台の貯留ボックス６に対応している。貯留ボックス６内の処理液は、対応するバルブボックス５を介して、対応する３台の処理ユニット２に供給される。また、同一の塔を構成する３台の処理ユニット２で基板Ｗに供給された処理液は、対応するバルブボックス５を介して、対応する貯留ボックス６に回収される。
【００３３】
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、箱型のチャンバー１１と、チャンバー１１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１２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１６と含む。
スピンチャック１２は、水平な姿勢で保持された円板状のスピンベース１３と、スピンベース１３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１４と、複数のチャックピン１４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１５とを含む。スピンチャック１２は、複数のチャックピン１４を基板Ｗの周端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１３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。
【００３４】
カップ１６は、回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる筒状の傾斜部１７と、傾斜部１７の下端部（外端部）から下方に延びる円筒状の案内部１８と、上向きに開いた環状の溝を形成する液受部１９とを含む。傾斜部１７は、基板Ｗおよびスピンベース１３よりも大きい内径を有する円環状の上端を含む。傾斜部１７の上端は、カップ１６の上端に相当する。カップ１６の上端は、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１３を取り囲んでいる。
【００３５】
処理ユニット２は、傾斜部１７の上端がスピンチャック１２による基板Ｗの保持位置よりも上方に位置する上位置（図２に示す位置）と、傾斜部１７の上端がスピンチャック１２による基板Ｗの保持位置よりも下方に位置する下位置との間で、カップ１６を鉛直に昇降させるカップ昇降ユニット２０を含む。処理液が基板Ｗに供給されるとき、カップ１６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１７によって受け止められた後、案内部１８によって液受部１９内に集められる。
【００３６】
処理ユニット２は、スピンチャック１２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、薬液バルブ２２が介装された薬液配管２３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から離れた待機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を備えていてもよい。
【００３７】
薬液バルブ２２が開かれると、薬液が、薬液配管２３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、フッ酸である。薬液は、フッ酸に限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよい。
【００３８】
処理ユニット２は、スピンチャック１２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２４を含む。リンス液ノズル２４は、リンス液バルブ２５が介装されたリンス液配管２６に接続されている。処理ユニット２は、リンス液ノズル２４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２４が平面視で基板Ｗから離れた待機位置との間でリンス液ノズル２４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。
【００３９】
リンス液バルブ２５が開かれると、リンス液が、リンス液配管２６からリンス液ノズル２４に供給され、リンス液ノズル２４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。
【００４０】
処理ユニット２は、スピンチャック１２に保持されている基板Ｗの上面に向けてＩＰＡを下方に吐出するＩＰＡノズル２７を含む。ＩＰＡノズル２７は、ＩＰＡ配管２８に接続されている。処理ユニット２は、ＩＰＡノズル２７から吐出されたＩＰＡが基板Ｗに供給される処理位置とＩＰＡノズル２７が平面視で基板Ｗから離れた待機位置との間でＩＰＡノズル２７を移動させるノズル移動ユニットを備えていてもよい。
【００４１】
処理ユニット２で基板Ｗを処理するとき、制御装置３は、センターロボットＣＲ（図１参照）によってチャンバー１１内に搬入された基板Ｗをスピンチャック１２に保持および回転させる。この状態で、制御装置３は、薬液バルブ２２を開くことにより、薬液の一例であるフッ酸を回転している基板Ｗの上面に向けて薬液ノズル２１に吐出させる。これにより、フッ酸が基板Ｗの上面全域に供給され、パーティクル等の異物が基板Ｗから除去される（薬液供給工程）。基板Ｗの周囲に飛散したフッ酸は、上位置に位置するカップ１６の内周面に受け止められる。
【００４２】
制御装置３は、薬液バルブ２２を閉じて薬液ノズル２１にフッ酸の吐出を停止させた後、リンス液バルブ２５を開くことにより、リンス液の一例である純水を回転している基板Ｗに向けてリンス液ノズル２４に吐出させる。これにより、純水が基板Ｗの上面全域に供給され、基板Ｗに付着しているフッ酸が洗い流される（リンス液供給工程）。基板Ｗの周囲に飛散した純水は、上位置に位置するカップ１６の内周面に受け止められる。
【００４３】
制御装置３は、リンス液バルブ２５を閉じてリンス液ノズル２４に純水の吐出を停止させた後、回転している基板Ｗに向けてＩＰＡノズル２７にＩＰＡを吐出させる。ＩＰＡの供給開始時は、純水を主成分とする液体が、基板Ｗから排出され、上位置に位置するカップ１６の内周面に受け止められる。ＩＰＡの供給開始から所定時間が経つと、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに置換され、基板Ｗの上面全域を覆うＩＰＡの液膜が形成される（ＩＰＡ供給工程）。そのため、純水の溶解量が極めて少ないＩＰＡが基板Ｗから排出され、上位置に位置するカップ１６の内周面に受け止められる。
【００４４】
制御装置３は、ＩＰＡノズル２７にＩＰＡの吐出を停止させた後、スピンチャック１２に基板Ｗを高速回転させる。これにより、基板Ｗ上のＩＰＡが遠心力によって基板Ｗの周囲に振り切られる。そのため、基板ＷからＩＰＡが除去され、基板Ｗが乾燥する（乾燥工程）。そして、制御装置３は、スピンチャック１２に基板Ｗの回転を停止させた後、センターロボットＣＲ（図１参照）に基板Ｗをチャンバー１１から搬出させる。制御装置３は、薬液供給工程から乾燥工程までの一連の工程を繰り返すことにより、複数枚の基板Ｗを基板処理装置１に処理させる。
【００４５】
図３は、基板処理装置１のＩＰＡ供給システムおよびＩＰＡ回収システムを示す模式図である。図３では、バルブボックス５を一点鎖線で示しており、貯留ボックス６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バルブボックス５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貯留ボックス６内に配置されている。後述する図６においても同様である。
【００４６】
基板処理装置１の第１ＩＰＡ供給システムは、基板Ｗに供給されるＩＰＡを貯留する第１貯留タンク３１を含む。基板処理装置１の第２ＩＰＡ供給システムは、基板Ｗに供給されるＩＰＡを貯留する第２貯留タンク６１を含む。第１貯留タンク３１は、基板Ｗから回収されたＩＰＡを貯留する回収液タンクである。第２貯留タンク６１は、基板Ｗに供給されていない未使用のＩＰＡを貯留する新液タンクである。未使用のＩＰＡは、基板処理装置１で基板Ｗに供給されていない高純度のＩＰＡを意味する。第２貯留タンク６１に貯留されているＩＰＡの純度は、第１貯留タンク３１に貯留されているＩＰＡの純度よりも高い。未使用のＩＰＡの純度は、たとえば９９．８ｗｔ％以上である。
【００４７】
以下では、第１ＩＰＡ供給システムおよびＩＰＡ回収システムについて説明し、その後、第２ＩＰＡ供給システムについて説明する。
第１貯留タンク３１は、第１貯留タンク３１内のＩＰＡを循環させる環状の循環路Ｘ１を形成する第１循環配管３２に接続されている。第１貯留タンク３１内のＩＰＡを第１循環配管３２に送る第１ポンプ３３と、パーティクルなどの異物を第１循環配管３２内を流れるＩＰＡから除去する第１フィルタ３４とは、第１循環配管３２に介装されている。
【００４８】
さらに、第１循環配管３２内を流れるＩＰＡから水分を除去する第１上流脱水ユニット３５と、第１循環配管３２内の液圧を一定に維持する第１圧力調整バルブ３６とは、第１循環配管３２に介装されている。第１ポンプ３３は、常時、第１貯留タンク３１内のＩＰＡを第１循環配管３２内に送っている。第１上流脱水ユニット３５は、第１ポンプ３３の下流に配置されており、第１圧力調整バルブ３６は、第１上流脱水ユニット３５の下流に配置されている。
【００４９】
第１循環配管３２は、第１循環配管３２からＩＰＡノズル２７に向けてＩＰＡを案内する第１供給配管３７に接続されている。第１供給配管３７は、第１上流脱水ユニット３５の下流で、かつ、第１圧力調整バルブ３６の上流の位置で、第１循環配管３２に接続されている。同様に、同一の塔を構成する他の２つの処理ユニット２に対応する２つの第１供給配管３７は、第１循環配管３２に接続されている。同一の塔を構成する３つの処理液ユニットには、同じタンク（第１貯留タンク３１）内のＩＰＡが供給される。
【００５０】
ＩＰＡノズル２７に向かって第１供給配管３７内を流れるＩＰＡの流量を測定する第１流量計３８と、ＩＰＡノズル２７に向かって第１供給配管３７内を流れるＩＰＡの流量を変更する第１流量調整バルブ３９とは、第１供給配管３７に介装されている。さらに、第１供給配管３７を開閉する第１吐出バルブ４０と、ＩＰＡノズル２７に向かって第１供給配管３７内を流れるＩＰＡから水分を除去する第１下流脱水ユニット４１は、第１供給配管３７に介装されている。第１吐出バルブ４０が開かれると、第１循環配管３２内のＩＰＡが、第１下流脱水ユニット４１で脱水された後、ＩＰＡノズル２７から吐出される。
【００５１】
第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１は、いずれも、ＩＰＡから水分を分離する分離膜４２と、分離膜４２を収容する脱水ハウジング４３とを含む。分離膜４２は、水が透過でき、ＩＰＡが透過できない脱水膜である。分離膜４２は、高分子材料で作成された高分子膜または無機材料で作成された無機膜であってもよいし、これら以外の膜であってもよい。分離膜４２の具体例は、ゼオライトで作成されたゼオライト膜である。
【００５２】
脱水ハウジング４３は、分離膜４２で互いに仕切られた濃縮室４４および透過室４５を含む。濃縮室４４は、分離膜４２を介さずに第１循環配管３２または第１供給配管３７に接続されている。透過室４５は、透過室４５を減圧する真空ポンプに接続されている。ＩＰＡは、混合液供給口から濃縮室４４に流入した後、濃縮液排出口を介して濃縮室４４から排出される。濃縮室４４に供給されたＩＰＡに含まれる水は、濃縮室４４および透過室４５間の圧力差により、分離膜４２を介して透過室４５に移動する。透過室４５に移動した水は、透過成分排出口を介して透過室４５から排出される。
【００５３】
第１吐出バルブ４０が閉じられているとき、第１貯留タンク３１内のＩＰＡは、第１貯留タンク３１および第１循環配管３２によって形成された循環路Ｘ１を循環する。この間に、ＩＰＡは、第１上流脱水ユニット３５によって繰り返し脱水される（上流脱水工程）。この脱水により、第１貯留タンク３１内のＩＰＡの純度は、たとえば、９９ｗｔ％以上まで高められる。第１上流脱水ユニット３５によって脱水されたＩＰＡ中の水分濃度を検出する濃度計Ｃ１の検出値は、制御装置３に入力される。第１吐出バルブ４０が開かれると、第１上流脱水ユニット３５によって脱水されたＩＰＡは、ＩＰＡノズル２７に供給される前に、第１下流脱水ユニット４１に脱水される（下流脱水工程）。そのため、基板Ｗに供給されるＩＰＡの純度をさらに高めることができる。
【００５４】
第１貯留タンク３１は、未使用のＩＰＡを案内する第１新液配管４７に接続されている。第１新液配管４７に介装された第１新液バルブ４６が開かれると、未使用のＩＰＡが、第１新液配管４７から第１貯留タンク３１に供給される。第１貯留タンク３１内のＩＰＡの残量が基準値に達すると、未使用のＩＰＡが、第１新液配管４７を介して第１貯留タンク３１に補充される。また、ＩＰＡの使用回数または使用時間が基準値を超えると、第１貯留タンク３１内の一部または全部のＩＰＡが、第１新液配管４７を介して供給されるＩＰＡに交換される。
【００５５】
第１貯留タンク３１は、不活性ガスの一例である窒素ガスを案内する第１給気配管４８に接続されている。窒素ガスは、常時、第１貯留タンク３１内に供給される。図示はしないが、第１貯留タンク３１内の気体は、第１貯留タンク３１に接続された排気配管を介して排出される。第１貯留タンク３１内の気圧は、排気配管に介装されたリリーフバルブによって一定に維持されている。第１貯留タンク３１内の空間は、窒素ガスで満たされている。これにより、第１貯留タンク３１内の空気に含まれる水分がＩＰＡに溶け込むことを抑制または防止でき、ＩＰＡの純度の低下を抑えることができる。
【００５６】
基板処理装置１のＩＰＡ回収システムは、カップ１６から排出されたＩＰＡを案内する上流回収配管５０と、上流回収配管５０からＩＰＡが供給される中間タンク５３と、中間タンク５３から第１貯留タンク３１にＩＰＡを案内する第１下流回収配管５４とを含む。上流回収配管５０は、カップ１６から中間タンク５３に延びている。上流回収配管５０は、中間タンク５３に接続されている。同様に、同一の塔を構成する他の２つの処理ユニット２に対応する２つの上流回収配管５０は、中間タンク５３に接続されている。
【００５７】
上流回収配管５０からＩＰＡを排出する排液配管５２は、上流回収配管５０に接続されている。上流回収配管５０を開閉する上流回収バルブ４９は、上流回収配管５０に介装されており、排液配管５２を開閉する排液バルブ５１は、排液配管５２に介装されている。排液配管５２は、上流回収バルブ４９の上流で上流回収配管５０に接続されている。上流回収バルブ４９が開かれており、排液バルブ５１が閉じられているとき、カップ１６内のＩＰＡは、上流回収配管５０を介して中間タンク５３に供給される。これとは反対に、排液バルブ５１が開かれており、上流回収バルブ４９が閉じられているとき、カップ１６内のＩＰＡは、上流回収配管５０を介して排液配管５２に排出される。
【００５８】
第１下流回収配管５４は、中間タンク５３から第１貯留タンク３１に延びている。第１下流回収配管５４から異物を除去する回収フィルタ５５と、中間タンク５３から第１貯留タンク３１にＩＰＡを送る回収ポンプ５６と、第１下流回収配管５４を開閉する下流回収バルブ５７とは、第１下流回収配管５４に介装されている。下流回収バルブ５７が開かれると、中間タンク５３内のＩＰＡが、回収ポンプ５６によって第１貯留タンク３１に送られる。
【００５９】
中間タンク５３内のＩＰＡは、回収フィルタ５５によって浄化された後、第１貯留タンク３１に供給される。回収フィルタ５５は、たとえば、金属イオンなどのイオンを除去するフィルタである。回収フィルタ５５は、イオンを除去するイオン交換樹脂と、イオン交換樹脂を収容するフィルタハウジングとを含む。回収フィルタ５５は、第１フィルタ３４と同様に、パーティクルなどの固体を除去するフィルタであってもよい。
【００６０】
次に、第２ＩＰＡ供給システムについて説明する。
第２貯留タンク６１は、第２貯留タンク６１から送られたＩＰＡを案内する第２送液配管６２に接続されている。第２貯留タンク６１内のＩＰＡを第２送液配管６２に送る第２ポンプ６３と、パーティクルなどの異物を第２送液配管６２内を流れるＩＰＡから除去する第２フィルタ６４とは、第２送液配管６２に介装されている。第２ポンプ６３は、常時、第２貯留タンク６１内のＩＰＡを第２送液配管６２内に送っている。
【００６１】
第２送液配管６２は、第２送液配管６２からＩＰＡノズル２７に向けてＩＰＡを案内する第２供給配管６５に接続されている。同様に、同一の塔を構成する他の２つの処理ユニット２に対応する２つの第２供給配管６５は、第２送液配管６２に接続されている。ＩＰＡノズル２７に向かって第２供給配管６５内を流れるＩＰＡの流量を測定する第２流量計６６と、ＩＰＡノズル２７に向かって第２供給配管６５内を流れるＩＰＡの流量を変更する第２流量調整バルブ６７と、第２供給配管６５を開閉する第２吐出バルブ６８とは、第２供給配管６５に介装されている。
【００６２】
第２貯留タンク６１は、第２新液バルブ６９が介装された第２新液配管７０に接続されている。第２新液バルブ６９が開かれると、未使用のＩＰＡが、第２新液配管７０から第２貯留タンク６１に供給される。第２貯留タンク６１は、さらに、窒素ガスを第２貯留タンク６１に常時供給する第２給気配管７１に接続されている。図示はしないが、第２貯留タンク６１内の気体は、第２貯留タンク６１に接続された排気配管を介して排出される。第２貯留タンク６１内の気圧は、排気配管に介装されたリリーフバルブによって一定に維持されている。第２貯留タンク６１内の空間は、窒素ガスで満たされている。
【００６３】
図４は、ＩＰＡ供給工程の前からＩＰＡ供給工程の後までの基板処理装置１の動作を示すタイムチャートである。以下では、図３および図４を参照する。
図４に示すように、時刻Ｔ１でリンス液バルブ２５が閉じられた後、時刻Ｔ２で第１吐出バルブ４０が開かれる。これにより、第１貯留タンク３１からＩＰＡノズル２７へのＩＰＡの供給が開始され、第１貯留タンク３１から供給されたＩＰＡがＩＰＡノズル２７から吐出される。
【００６４】
時刻Ｔ２では、上流回収バルブ４９は閉じられており、排液バルブ５１は開かれている。そのため、基板ＷへのＩＰＡの供給が開始されたときにカップ１６によって受け止められた液体、つまり、純水を主成分とする純水およびＩＰＡの混合液は、中間タンク５３に供給されずに、排液配管５２に排出される（排液工程）。したがって、水分濃度が高いＩＰＡが中間タンク５３に供給されることを防止できる。
【００６５】
第１吐出バルブ４０が開かれてから所定時間が経過すると、上流回収バルブ４９が開かれ、排液バルブ５１が閉じられる（時刻Ｔ３）。そのため、カップ１６によって受け止められた液体は、排液配管５２に排出されずに中間タンク５３に供給される。時刻Ｔ３では、ＩＰＡの供給が開始されてから所定時間が経過しており、基板Ｗ上の純水がＩＰＡに置換されているので、純水の溶解量が極めて少ないＩＰＡが、基板Ｗから排出される。したがって、比較的純度の高いＩＰＡが中間タンク５３に供給される。
【００６６】
また、第１吐出バルブ４０が開かれてから所定時間が経過すると、第１吐出バルブ４０が閉じられ、第２吐出バルブ６８が開かれる（時刻Ｔ４）。これにより、第１貯留タンク３１からＩＰＡノズル２７へのＩＰＡの供給が停止される。その一方で、第２貯留タンク６１からＩＰＡノズル２７へのＩＰＡの供給が開始され、第２貯留タンク６１から供給されたＩＰＡがＩＰＡノズル２７から吐出される。第１吐出バルブ４０が開かれる時間は、第２吐出バルブ６８が開かれる時間よりも長いまたは短くてもよいし、第２吐出バルブ６８が開かれる時間と等しくてもよい。
【００６７】
第２吐出バルブ６８が開かれてから所定時間が経過すると、第２吐出バルブ６８が閉じられる（時刻Ｔ５）。これにより、第２貯留タンク６１からＩＰＡノズル２７へのＩＰＡの供給が停止され、基板ＷへのＩＰＡの供給が停止される。その後、前述の乾燥工程が実行される。上流回収バルブ４９は、ＩＰＡノズル２７がＩＰＡの吐出を終了した後にカップ１６内に残留しているＩＰＡを中間タンク５３に供給するために、第２吐出バルブ６８が閉じられた後に閉じられる（時刻Ｔ６）。
【００６８】
下流回収バルブ５７は、時刻Ｔ６まで閉じられている。そのため、基板Ｗに供給されたＩＰＡは、時刻Ｔ３から時刻Ｔ６までの間、中間タンク５３に貯められる（貯留工程）。時刻Ｔ６で下流回収バルブ５７が開かれると、中間タンク５３に貯められたＩＰＡが、第１貯留タンク３１に供給される（供給工程）。これにより、基板Ｗに供給されたＩＰＡが、第１貯留タンク３１に回収される（回収工程）。回収されたＩＰＡは、次の基板Ｗの処理が開始されるまで、第１上流脱水ユニット３５によって脱水される。また、下流回収バルブ５７が開かれてから所定時間が経過すると、下流回収バルブ５７が閉じられる（時刻Ｔ７）。
【００６９】
このように、基板Ｗに供給された使用後のＩＰＡを、第１貯留タンク３１に回収して、再び使用するので、ＩＰＡの消費量を削減できる。さらに、水分濃度が増加したＩＰＡが第１貯留タンク３１に回収されるものの、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１でＩＰＡの水分を除去するので、水分濃度が高いＩＰＡが基板Ｗに供給されることを抑制または防止できる。しかも、基板ＷへのＩＰＡの吐出が終了した後に、使用後のＩＰＡを第１貯留タンク３１に回収するので、ＩＰＡノズル２７から吐出されるＩＰＡの純度がＩＰＡの供給中に低下することを防止できる。
【００７０】
図５は、基板Ｗに供給されるＩＰＡ中の水分濃度の推移を示すグラフである。図５に示す時刻は、図４に示す時刻に一致している。
前述のように、ＩＰＡ供給工程では、第１貯留タンク３１内のＩＰＡが基板Ｗに供給され（第１ＩＰＡ供給工程）、その後、第２貯留タンク６１内のＩＰＡが基板Ｗに供給される（第２ＩＰＡ供給工程）。第１貯留タンク３１内のＩＰＡは、回収および脱水されたＩＰＡであり、第２貯留タンク６１内のＩＰＡは、第１貯留タンク３１内のＩＰＡよりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡである。そのため、図５に示すように、基板Ｗに供給されるＩＰＡ中の水分濃度は段階的に低下し、水分濃度が極めて低い未使用のＩＰＡがＩＰＡ供給工程の終了時に基板Ｗに供給される。
【００７１】
ＩＰＡの供給開始時におけるＩＰＡ中の水分濃度が高かったとしても、ＩＰＡの供給終了時におけるＩＰＡ中の水分濃度が低ければ、ＩＰＡの供給後に基板Ｗに残留する水の量を低減できる。これにより、ウォーターマークやパターン倒れなどの残留水分に起因する異常の発生を抑制または防止できる。さらに、水分濃度が低いＩＰＡを最初から供給する場合に比べて、脱水の負担を軽減でき、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１を効率的に使用できる。そのため、基板処理装置１のランニングコストの増加を抑えることができる。
【００７２】
以上のように第１実施形態では、リンス液の一例である純水が基板Ｗに供給された後に、回収および脱水されたＩＰＡが、純水が付着している基板Ｗに供給される。その後、回収および脱水されたＩＰＡよりも水分濃度が低い未使用のＩＰＡが基板Ｗに供給される。したがって、未使用のＩＰＡをＩＰＡの供給開始時から供給する場合に比べて、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に基板Ｗに供給できる。これにより、ＩＰＡの供給後に基板Ｗに残留する水の量を低減でき、ウォーターマークやパターン倒れなどの残留水分に起因する異常の発生を抑制または防止できる。さらに、再び基板Ｗに供給するためにＩＰＡを回収するので、ＩＰＡの消費量を低減できる。
【００７３】
また第１実施形態では、ＩＰＡの供給開始時に基板Ｗに供給されたＩＰＡを回収せずに排出する。ＩＰＡの供給開始時に基板Ｗに供給されたＩＰＡは、リンス液と共に基板Ｗから排出される。このとき基板Ｗから排出された液体は、高い含有率でリンス液を含んでいる。ＩＰＡの供給開始時に基板Ｗに供給されたＩＰＡは、回収されずに排出される。そのため、水分濃度が高いＩＰＡが回収されることを抑制または防止できる。
【００７４】
また第１実施形態では、基板Ｗに供給されたＩＰＡが、中間タンク５３に貯留される。そして、基板ＷへのＩＰＡの供給が終了した後に、中間タンク５３内のＩＰＡが、第１貯留タンク３１に供給される。ＩＰＡの供給中に、使用後のＩＰＡが、第１貯留タンク３１内のＩＰＡに混ざると、基板Ｗに供給されるＩＰＡの純度が低下してしまう。したがって、基板ＷへのＩＰＡの供給が終了した後に、使用後のＩＰＡを第１貯留タンク３１に回収することにより、基板Ｗに供給されるＩＰＡの純度がＩＰＡの供給中に低下することを防止できる。
【００７５】
また第１実施形態では、第１貯留タンク３１内のＩＰＡは、第１貯留タンク３１および第１循環配管３２によって形成された循環路Ｘ１を循環する。この間に、ＩＰＡは、第１上流脱水ユニット３５によって繰り返し脱水される。さらに、第１貯留タンク３１内のＩＰＡは、第１上流脱水ユニット３５だけでなく、第１下流脱水ユニット４１に脱水された後、ＩＰＡノズル２７に供給される。そのため、基板Ｗに供給されるＩＰＡ中の水分濃度をさらに低減できる。
【００７６】
第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態について説明する。
図６は、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置１のＩＰＡ供給システムおよびＩＰＡ回収システムを示す模式図である。図６において、図１〜図５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。
【００７７】
第１実施形態では、未使用のＩＰＡが第２貯留タンク６１に貯留されるのに対し、第２実施形態では、回収および脱水されたＩＰＡが第２貯留タンク６１に貯留される。
具体的には、第２ＩＰＡ供給システムは、第１実施形態に係る第２送液配管６２に代えて、第２貯留タンク６１内のＩＰＡを循環させる環状の循環路を形成する第２循環配管２６２を含む。第２ポンプ６３、第２フィルタ６４、および第２圧力調整バルブ２８２は、第２循環配管２６２に介装されている。第２圧力調整バルブ２８２の構成および機能は、第１圧力調整バルブ３６の構成および機能と同様である。
【００７８】
第２貯留タンク６１は、基板Ｗから排出されたＩＰＡを第１下流回収配管５４から第２貯留タンク６１に案内する第２下流回収配管２８４に接続されている。下流回収バルブ５７が開かれると、中間タンク５３内のＩＰＡが、第１貯留タンク３１および第２貯留タンク６１の両方に供給される。したがって、基板Ｗに供給されたＩＰＡは、第１貯留タンク３１および第２貯留タンク６１の両方に回収される。
【００７９】
第２循環配管２６２内を流れるＩＰＡから水分を除去する第２上流脱水ユニット２８１は、第２循環配管２６２に介装されており、第２供給配管６５内を流れるＩＰＡから水分を除去する第２下流脱水ユニット２８３は、第２供給配管６５に介装されている。第２上流脱水ユニット２８１および第２下流脱水ユニット２８３の構成および機能は、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１の構成および機能と同様である。
【００８０】
第２貯留タンク６１内のＩＰＡ中の水分濃度は、第１貯留タンク３１内のＩＰＡよりも低い。ＩＰＡ中の水分濃度は、分離膜４２の種類、脱水時間、および回収されたＩＰＡ中の水分濃度などの脱水条件によって変化する。第２貯留タンク６１内のＩＰＡ中の水分濃度が第１貯留タンク３１内のＩＰＡよりも低ければ、第２上流脱水ユニット２８１の構成および機能は、第１上流脱水ユニット３５と異なっていてもよい。
【００８１】
第２実施形態では、第１実施形態と同様に、薬液供給工程から乾燥工程までの一連の工程が行われる。ＩＰＡ供給工程では、第１貯留タンク３１内のＩＰＡが基板Ｗに供給され（第１ＩＰＡ供給工程）、その後、第２貯留タンク６１内のＩＰＡが基板Ｗに供給される（第２ＩＰＡ供給工程）。第１貯留タンク３１内のＩＰＡは、回収および脱水されたＩＰＡであり、第２貯留タンク６１内のＩＰＡは、第１貯留タンク３１内のＩＰＡよりも水分濃度が低い、回収および脱水されたＩＰＡである。そのため、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に基板Ｗに供給でき、ＩＰＡの供給後に基板Ｗに残留する水の量を低減できる。
【００８２】
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、本発明の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、ＩＰＡノズル２７は、ＩＰＡノズル２７の吐出口から基板Ｗの上面まで連続したＩＰＡの流れを形成するノズル以外のノズルであってもよい。具体的には、ＩＰＡノズル２７は、気体（たとえば、窒素ガス）と液体（ＩＰＡ）とを衝突させることにより、基板Ｗの上面に衝突する複数のＩＰＡの液滴を形成する二流体ノズルであってもよいし、圧電素子によってＩＰＡに振動を加えることにより、基板Ｗの上面に衝突する複数のＩＰＡの液滴を噴射するインクジェットノズルであってもよい。
【００８３】
ＩＰＡノズル２７から吐出されたＩＰＡは、基板Ｗの直径よりも大きい外径を有する円板状の遮断板の下面中央部に設けられた開口を通じて基板Ｗに供給されてもよいし、平面視で基板Ｗよりも小さい気体吐出ノズルの下面に設けられた開口を通じて基板Ｗに供給されてもよい。
遮断板は、基板Ｗを保持するセンターロボットＣＲのハンドが基板Ｗの上面と遮断板の下面との間に進入可能な待機位置と、センターロボットＣＲのハンドが基板Ｗと遮断板との間に進入できない高さまで遮断板の下面が基板Ｗの上面に近接した処理位置と、の間で鉛直に移動可能である。気体吐出ノズルは、基板Ｗの上面中央部の上方で気体を放射状に吐出することにより、基板Ｗの上面を覆う気流を形成するノズルである。気体吐出ノズルは、平面視で気体吐出ノズルが基板Ｗに重なる処理位置と、平面視で気体吐出ノズルが基板Ｗから離れた待機位置と、の間で水平に移動可能である。
【００８４】
第１貯留タンク３１および第２貯留タンク６１内のＩＰＡが、同じノズル（ＩＰＡノズル２７）から吐出される場合について説明したが、別々のノズルから吐出されてもよい。つまり、第１貯留タンク３１から供給されたＩＰＡを基板Ｗに向けて吐出する第１ＩＰＡノズルと、第２貯留タンク６１から供給されたＩＰＡを基板Ｗに向けて吐出する第２ＩＰＡノズルとが設けられてもよい。
【００８５】
第１貯留タンク３１から基板Ｗに供給されたＩＰＡと、第２貯留タンク６１から基板Ｗに供給されたＩＰＡとを中間タンク５３に供給する場合について説明したが、第１貯留タンク３１から基板Ｗに供給されたＩＰＡだけ、または第２貯留タンク６１から基板Ｗに供給されたＩＰＡだけを中間タンク５３に供給してもよい。
ＩＰＡの供給開始時に基板Ｗに供給されたＩＰＡを排液配管５２に排出せずに中間タンク５３に供給してもよい。つまり、ＩＰＡの供給開始時から、基板Ｗから排出されたＩＰＡを中間タンク５３に供給してもよい。
【００８６】
ＩＰＡの供給が終了する前に、中間タンク５３に供給されたＩＰＡを第１貯留タンク３１および第２貯留タンク６１の少なくとも一方に回収してもよい。また、基板Ｗから排出されたＩＰＡを中間タンク５３を介さずに第１貯留タンク３１および第２貯留タンク６１の少なくとも一方に回収してもよい。
第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１の一方が省略されてもよい。同様に、第２上流脱水ユニット２８１および第２下流脱水ユニット２８３の一方が省略されてもよい。
【００８７】
たとえば、第２実施形態において、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１が省略されてもよい。つまり、脱水されていない回収されたＩＰＡがリンス液が付着している基板Ｗに供給された後、水分濃度が低い回収および脱水されたＩＰＡが基板Ｗに供給されてもよい。この場合、回収および脱水されたＩＰＡを最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に基板Ｗに供給できる。さらに、回収されたＩＰＡを最初から供給するので、ＩＰＡの消費量をさらに低減できる。
【００８８】
また、第１実施形態において、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１が省略されてもよい。つまり、脱水されていない回収されたＩＰＡがリンス液が付着している基板Ｗに供給された後、未使用のＩＰＡが基板Ｗに供給されてもよい。この場合、未使用のＩＰＡを最初から供給する場合と比べて、水分濃度が低いＩＰＡを効率的に基板Ｗに供給できる。さらに、第１上流脱水ユニット３５および第１下流脱水ユニット４１が不要なので、基板処理装置１の製造コストの増加を抑えることができる。
【００８９】
第１上流脱水ユニット３５は、分離膜４４に代えて、ＩＰＡ中の溶存水を除去する吸着剤を備えていてもよいし、分離膜４４および吸着剤の両方を備えていてもよい。第１下流脱水ユニット４１、第２上流脱水ユニット２８１、および第２下流脱水ユニット２８３についても同様である。吸着剤の具体例は、ゼオライト製の吸着剤である。
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、多角形の基板を処理する装置であってもよい。
【００９０】
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】
【００９１】
１      ：基板処理装置
２      ：処理ユニット
３      ：制御装置
１２    ：スピンチャック（基板保持手段）
２４    ：リンス液ノズル（リンス液供給手段）
２５    ：リンス液バルブ（リンス液供給手段）
２６    ：リンス液配管（リンス液供給手段）
２７    ：ＩＰＡノズル
２８    ：ＩＰＡ配管
３１    ：第１貯留タンク（貯留タンク）
３２    ：第１循環配管（循環配管）
３５    ：第１上流脱水ユニット（脱水手段、上流脱水手段）
３７    ：第１供給配管（供給配管）
３８    ：第１流量計
３９    ：第１流量調整バルブ
４０    ：第１吐出バルブ
４１    ：第１下流脱水ユニット（脱水手段、下流脱水手段）
４２    ：分離膜
４３    ：脱水ハウジング
４４    ：濃縮室
４５    ：透過室
４９    ：上流回収バルブ（回収手段）
５０    ：上流回収配管（回収手段）
５１    ：排液バルブ（排液手段）
５２    ：排液配管（排液手段）
５３    ：中間タンク（回収手段）
５４    ：第１下流回収配管（回収手段）
５５    ：回収フィルタ（回収手段）
５６    ：回収ポンプ（回収手段）
５７    ：下流回収バルブ（回収手段）
６１    ：第２貯留タンク（貯留タンク）
６２    ：第２送液配管
６５    ：第２供給配管（供給配管）
６６    ：第２流量計
６７    ：第２流量調整バルブ
６８    ：第２吐出バルブ
２６２  ：第２循環配管（循環配管）
２８１  ：第２上流脱水ユニット（脱水手段、上流脱水手段）
２８３  ：第２下流脱水ユニット（脱水手段、下流脱水手段）
２８４  ：第２下流回収配管（回収手段）
Ｗ      ：基板
Ｘ１    ：循環路
【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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