(57)【要約】【課題】薬液を浪費することなく、所望の基板処理を実施できる基板処理装置および基板処理システムを提供する。【解決手段】基板処理時に処理対象基板の上方に配置されるノズル１０９には、供給配管１１０を介して薬液１０４をノズル１０９へ供給する薬液供給部１３０が接続されている。ノズル１０９および供給配管１１０に残留する薬液１０４を排出するプリディスペンス時には、ノズルの下方にプリディスペンスポッド１０２が配置される。吐出間隔取得部１４３は、直前の基板処理において薬液１０４の吐出が完了した時点から、次基板処理において薬液１０４の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する。プリディスペンス時間決定部１４２は、取得された吐出間隔時間に応じてプリディスペンスの実行時間を決定する。そして、決定されたプリディスペンス実行時間にしたがって、処理制御部１４１が、次基板処理前にプリディスペンスを実行する。【選択図】図１
2008235779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に薬液を吐出することにより基板を処理する基板処理装置であって、
基板処理時に、処理対象基板の上方に配置されるノズルと、
前記ノズルへ薬液を供給する供給路と、
前記供給路へ薬液を供給する薬液供給部と、
前記ノズルおよび前記供給路に残留する薬液を排出するプリディスペンス時に、前記ノズルの下方に配置されるプリディスペンスポッドと、
直前の基板処理において薬液の吐出が完了した時点から、次基板処理において薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する吐出間隔取得部と、
前記取得された吐出間隔時間に応じてプリディスペンスの実行時間を決定するプリディスペンス時間決定部と、
前記決定されたプリディスペンス実行時間にしたがって、前記次基板処理の開始前にプリディスペンスを実行する制御部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記供給路に純水を供給する純水供給部と、
前記供給路へ前記薬液供給部から薬液を供給する状態と、前記供給路へ前記純水供給部から純水を供給する状態とを切り替える供給源切替部と、
をさらに有し、
前記制御部が、前記決定されたプリディスペンス実行時間内で、まず、前記供給路へ純水を供給し、その後、前記供給路へ薬液を供給することにより、プリディスペンスを実行する、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
基板に薬液を吐出することにより基板を処理する基板処理システムであって、
基板処理時に、処理対象基板の上方に配置されるノズルと、
前記ノズルへ薬液を供給する供給路と、
前記供給路へ薬液を供給する薬液供給部と、
前記ノズルおよび前記供給路に残留する薬液を排出するプリディスペンス時に、前記ノズルの下方に配置されるプリディスペンスポッドと、
通知された実行時間にしたがって、プリディスペンスを実行する制御部と、
を有する基板処理装置と、
前記基板処理を含む製造工程にて並行して生産される複数の処理ロットについて、各処理ロットの工程進捗状況を示す工程進捗情報を管理するロット管理部と、
前記工程進捗情報に基づいて、次処理ロットが前記基板処理装置に到着する予定時刻を取得する到着時刻取得部と、
前記取得された到着時刻に基づいて、直前の処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が完了した時点から、次処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する吐出間隔取得部と、
前記取得された吐出間隔時間に応じてプリディスペンスの実行時間を決定し、当該実行時間を前記制御部に通知するプリディスペンス時間決定部と、
を有することを特徴とする基板処理システム。
【請求項４】
前記制御部が、前記取得された到着時刻に基づいて、次処理ロットが前記基板処理装置に到着するまでにプリディスペンスを完了する請求項３記載の基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板表面に薬液を供給することにより基板を処理する基板処理装置、および基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、薬液を用いて洗浄やエッチングする基板処理装置において、薬液をノズルから半導体基板（以下、基板という。）に吐出する構成が採用されている。この種の基板処理装置では、基板に対して常に良好な状態の薬液を供給するために、基板へ薬液を吐出する前に、プリディスペンスが実行されている（例えば、特許文献１等参照。）。ここで、プリディスペンスとは、薬液等を供給することにより、ノズルおよびノズルに薬液を供給する配管に残留した薬液を排出するとともに、ノズルおよび配管を洗浄する処理を指す。
【０００３】
プリディスペンス中はノズルから薬液が吐出される。このため、プリディスペンスは、ノズルが基板上にない状態（例えば、基板と異なる位置に設けられた廃液収容容器上にノズルが配置された状態）で行われる。
【０００４】
図６は、従来の基板処理装置を示す概略構成図である。この基板処理装置６００において、基板Ｗは、円板状のスピンチャック６０１上に略水平に配置される。スピンチャック６０１は水平面内で回転可能に構成されており、電動モータ等の駆動手段（図示せず）により回転駆動される。その回転駆動により、基板Ｗは、基板Ｗの中心周りに水平面内で回転する。
【０００５】
基板処理時、基板Ｗの上方には、ノズル６０９が配置されている。回転している基板Ｗへノズル６０９から薬液を吐出・供給することで、基板Ｗが処理される。ノズル６０９は、基板Ｗ上とプリディスペンスポッド６０２（廃液収容容器）上とにわたって、移動可能に支持アーム（図示せず）に支持されている。
【０００６】
ノズル６０９から吐出される薬液６０４は、薬液タンク６０３に収容されている。薬液タンク６０３には、循環配管６０６の両端が接続されている。循環配管６０６の上流側寄りには、薬液タンク６０３から循環配管６０６へ薬液６０４を送出する薬液供給ポンプ６０５が介在されている。また、循環配管６０６には、開閉バルブ６０８が介在されている。開閉バルブ６０８と薬液供給ポンプ６０５との間の開閉バルブ６０８近傍（分岐点６１１）において、他端にノズル６０９を備える供給配管６１０が循環配管６０６に接続されている。分岐点６１１近傍の供給配管６１０には開閉バルブ６０７が介在されている。
【０００７】
この基板処理装置６００では、ノズル６０９に薬液６０４を供給しないとき、開閉バルブ６０８が開放されるとともに、開閉バルブ６０７が閉鎖されている。したがって、薬液６０４は、薬液供給ポンプ６０５により、循環配管６０６を循環している。一方、ノズル６０９に薬液６０４を供給するときは、開閉バルブ６０７が開放されるとともに、開閉バルブ６０８が閉鎖される。これにより、薬液６０４は、循環配管６０６の分岐点６１１から供給配管６１０に流入する。
【０００８】
以上の構成を有する基板処理装置６００では、供給配管６１０内（開閉バルブ６０７からノズル６０９までの間）には、直前の基板処理において供給配管６１０に送液されたが、ノズル６０９からは吐出されなかった薬液６０４が残留している。このような残留薬液は、薬液としての品質が低下している可能性がある。また、供給配管６１０内の残留薬液が乾燥し、供給配管６１０やノズル６０９の内側に固着物が付着している可能性もある。したがって、このような残留薬液を基板処理に使用すると、所望の基板処理が実現できなかったり、基板Ｗに異物が付着したりする可能性がある。
【０００９】
このため、基板処理装置６００は、基板Ｗへ薬液６０４を吐出する前に、ノズル６０９をプリディスペンスポット６０２上に配置した状態で、開閉バルブ６０８を閉鎖するとともに開閉バルブ６０７を開放し、薬液６０４を一定時間吐出する。これにより、供給配管６１０内の残留薬液を排出するとともに、供給配管６１０およびノズル６０９の内部を新たに供給された薬液６０４で洗浄するプリレディスペンスが実行される。
【００１０】
プリディスペンスが完了すると、基板処理装置６００は、開閉バルブ６０７を閉鎖するとともに開閉バルブ６０８を開放した後、ノズル６０９をスピンチャック６０１に載置された基板Ｗ上に移動させる。そして、スピンチャック６０１を回転させながら、開閉バルブ６０７を開放（開閉バルブ６０８は閉鎖）することで、ノズル６０９から基板Ｗへ薬液６０４を供給する。
【特許文献１】特開２００４−２７３８３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来の基板処理装置６００では、プリディスペンス時に、薬液６０４を吐出する時間が固定されていた。このため、以下のような課題があった。
【００１２】
図７は、硫酸と過酸化水素水との混合液を薬液として基板洗浄を行う基板処理装置において、吐出間隔と、基板処理により基板に付着したパーティクル数（０．１６μｍ径以上）との関係を示す図である。ここで、吐出間隔とは、直前の基板処理において薬液の供給が完了してから、次の基板処理において薬液の供給が開始されるまでの時間間隔を指す。図７において、横軸は吐出間隔に対応し、縦軸はパーティクル数に対応する。また、図７では、プリディスペンス実行時間は３０秒であり、基板Ｗに対して薬液を供給する直前にプリディスペンスを実施している。
【００１３】
図７では、吐出間隔が１時間であるとき、２５枚の基板全てでパーティクル数は２０個以下であり、十分に少ない数になっている。これに対し、吐出間隔が３時間であるとき、一部の基板では、パーティクル数が１００個程度にまで増大している。すなわち、吐出間隔が３時間であるとき、３０秒のプリディスペンス時間ではノズル６０９や供給配管６１０の洗浄が不十分であるといえる。一方、プリディスペンス時間を３０秒よりも長くすれば、吐出間隔が３時間である場合にも、パーティクル数を２０個以下の十分に少ない数にすることが可能である。しかしながら、プリディスペンス時間を吐出間隔が３時間の場合にパーティクル数が十分に小さくなる（２０個以下）プリディスペンス時間に固定すると、吐出間隔が１時間である場合には、プリディスペンスが過剰に実行されていることになる。このような過剰なプリディスペンスは、薬液を無駄に消費する上、基板処理装置の稼動率をも低下させてしまう。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を鑑みて提案されたものであって、薬液を浪費することなく、所望の基板処理を実施できる基板処理装置および基板処理システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明は、以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、基板に薬液を吐出することにより基板を処理する基板処理装置で前提としている。そして、本発明に係る基板処理装置は、基板処理時に処理対象基板の上方に配置されるノズルを備える。当該ノズルには、供給路を介して薬液をノズルへ供給する薬液供給部が接続されている。ノズルおよび供給路に残留する薬液を排出するプリディスペンス時には、ノズルの下方にプリディスペンスポッドが配置される。また、この基板処理装置は、吐出間隔取得部とプリディスペンス時間決定部とを備える。吐出間隔取得部は、直前の基板処理において薬液の吐出が完了した時点から、次基板処理において薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する。プリディスペンス時間決定部は、取得された吐出間隔時間に応じてプリディスペンスの実行時間を決定する。そして、決定されたプリディスペンス実行時間にしたがって、処理制御部が、次基板処理の開始前にプリディスペンスを実行する。
【００１６】
本構成によれば、薬液吐出後の経過時間に応じてプリディスペンス実行時間を決定するため、薬液を浪費することなく所望の基板処理を実施することができる。
【００１７】
また、上記基板処理装置は、上記供給路に純水を供給する純水供給部と、上記供給路へ薬液供給部から薬液を供給する状態と、供給路へ純水供給部から純水を供給する状態とを切り替える供給源切替部と、をさらに備えてもよい。この構成では、上記処理制御部は、決定されたプリディスペンス実行時間内で、まず、前記供給路へ純水を供給し、その後、前記供給路へ薬液を供給することで、プリディスペンスを実行する。これにより、薬液の消費量をより削減することができる。
【００１８】
一方、他の観点では、本発明は、基板に薬液を吐出することにより基板を処理する基板処理システムを提供することができる。本発明に係る基板処理システムは、例えば、基板処理装置と、その基板処理を含む製造工程にて並行して生産される複数の処理ロットについて、各処理ロットの生産を管理するＣＩＭ（Computer Integrated Manufacturing）サーバとにより構成される。
【００１９】
基板処理装置は、基板処理時に処理対象基板の上方に配置されるノズルを備える。当該ノズルには、供給路を介して薬液をノズルへ供給する薬液供給部が接続されている。ノズルおよび供給路に残留する薬液を排出するプリディスペンス時には、ノズルの下方にプリディスペンスポッドが配置される。そして、処理制御部は、通知された実行時間にしたがってプリディスペンスを実行する。また、ＣＩＭサーバは、ロット管理部と、到着時刻取得部と、吐出間隔取得部と、プリディスペンス時間決定部とを備える。ここで、ロット管理部は、製造工程にて並行して生産される複数の処理ロットについて、各処理ロットの工程進捗状況を示す工程進捗情報を管理する。到着時刻取得部は、工程進捗情報に基づいて、次処理ロットが基板処理部に到着する予定時刻を取得する。吐出間隔取得部は、取得された到着時刻に基づいて、直前の処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が完了した時点から、次処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する。そして、プリディスペンス時間決定部は、取得された吐出間隔時間に応じてプリディスペンスの実行時間を決定し、当該実行時間を基板処理装置の処理制御部へ通知する。
【００２０】
本構成によれば、薬液吐出後の経過時間に応じてプリディスペンス実行時間を決定するため、薬液を浪費することなく所望の基板処理を実施することができる。
【００２１】
また、上記基板処理システムでは、処理制御部が、取得された到着時刻に基づいて、次処理ロットが基板処理装置に到着するまでにプリディスペンスを完了する構成であることが好ましい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、薬液吐出後の経過時間に応じてプリディスペンス実行時間を決定するため、薬液を浪費することなく所望の基板処理を実施できる。また、純水供給と薬液供給とを併用してプリディスペンスを実施する構成を採用することにより、薬液の消費量をさらに削減することができる。さらに、処理ロットが到着する前にプリディスペンスを実施する構成では、設備の稼働率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。以下の実施形態では、半導体基板を洗浄する基板洗浄装置および基板洗浄システムに適用した事例により、本発明を具体化している。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る基板洗浄装置を示す概略構成図である。この基板洗浄装置１００は、薬液塗布部１２０、薬液供給部１３０、および制御部１４０を備える。
【００２５】
薬液塗布部１２０は、処理対象の基板Ｗが載置されるスピンチャック１０１を備える。スピンチャック１０１は、水平面内で回転可能に構成されており、図示しない電動モータ等の駆動手段により回転駆動される。その回転駆動により、スピンチャック１０１上に吸着された基板Ｗは、基板Ｗの中心周りに水平面内で回転する。なお、基板Ｗは、図示しない基板搬送機構により、スピンチャック１０１上へ搬入出される。
【００２６】
基板洗浄時には、スピンチャック１０１上に搭載された基板Ｗの上方に、ノズル１０９が配置される。回転している基板Ｗへノズル１０９から例えば、硫酸と過酸化水素水との混合液等の薬液を吐出・供給することで、基板Ｗが洗浄される。ノズル１０９は、基板Ｗ上とプリディスペンスポッド１０２上とにわたって、移動可能に支持アーム（図示せず）に支持されている。なお、ここではノズル１０９が移動する構成としているが、ノズル１０９が固定されていてもよい。この場合、スピンチャック１０１およびプリディスペンスポッド１０２が水平面内で移動可能に構成される。
【００２７】
ノズル１０９から吐出される薬液１０４は、薬液タンク１０３に収容されている。薬液タンク１０３には、循環配管１０６の両端が接続されている。循環配管１０６の上流端近傍には、薬液タンク１０３から循環配管１０６へ薬液１０４を送出する薬液供給ポンプ１０５が介在されている。ここでは、薬液供給ポンプ１０５は、一定流量で薬液を送出する。また、循環配管１０６には、開閉バルブ１０８が介在されている。開閉バルブ１０８と薬液供給ポンプ１０５との間の開閉バルブ１０８近傍（分岐点１１１）において、他端にノズル１０９を備える供給配管１１０が循環配管１０６に接続されている。分岐点１１１近傍の供給配管１１０には開閉バルブ１０７が介在されている。
【００２８】
この基板洗浄装置１００では、ノズル１０９に薬液１０４を供給しないとき、開閉バルブ１０８が開放状態となり、開閉バルブ１０７が閉鎖状態となる。この場合、薬液１０４は、薬液供給ポンプ１０５により、循環配管１０６を循環する（以下、循環状態という。）。このように薬液１０４を循環させる構成を採用することにより、薬液１０４の濃度を一定に維持したり、薬液１０４中に溶解している成分の析出を防止したりすることができる。一方、ノズル１０９に薬液１０４を供給するとき、開閉バルブ１０７が開放状態となり、開閉バルブ１０８が閉鎖状態になる（以下、供給状態という。）。これにより、薬液１０４は、循環配管１０６の分岐点１１１から供給配管１１０に流入し、ノズル１０９から吐出される。
【００２９】
基板洗浄装置１００は、洗浄処理を実行するために基板Ｗへ薬液１０４を吐出する前に、ノズル１０９をプリディスペンスポット１０２上に配置した状態で、開閉バルブ１０７、１０８を供給状態とし、プリレディスペンスを実行する。プリディスペンスが完了すると、基板洗浄装置１００は、開閉バルブ１０７、１０８を循環状態とした後、ノズル１０９をスピンチャック１０１に搭載された基板Ｗ上に移動させる。そして、スピンチャック１０１を回転させながら、開閉バルブ１０７、１０８を供給状態にし、ノズル１０９から基板Ｗへ薬液１０４を供給する。これにより、基板Ｗが洗浄される。
【００３０】
なお、図示を省略しているが、薬液塗布部１２０には、スピンチャック１０１の周囲を囲む飛散防止カップが昇降可能に設けられている。飛散防止カップは、基板洗浄時に上昇し、スピンチャック１０１の回転により薬液が飛散する範囲を、飛散防止カップ内に制限する。また、基板Ｗの搬入出の際には、飛散防止カップは、搬入出を妨害することのない位置まで下降する。また、基板Ｗの搬入出、ノズル１０９の移動、開閉バルブ１０７、１０８の開閉、および薬液供給ポンプ１０５の制御等、基板Ｗの洗浄に伴う基板洗浄装置１００の一連の動作は、制御部１４０の処理制御部１４１により制御されている。
【００３１】
制御部１４０は、処理制御部１４１、プリディスペンス時間決定部１４２、および吐出間隔取得部１４３を備えている。なお、制御部１４０を構成する各部１４１〜１４３は、専用回路や、プロセッサとＲＡＭ（Random Access Memory）やＲＯＭ（Read Only Memory）等のメモリとを備えたハードウエア、および当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウエア等により実現することができる。
【００３２】
吐出間隔取得部１４３は、直前の洗浄処理において薬液１０４の吐出が完了した時点から、次の基板Ｗの洗浄処理において薬液１０４の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を取得する。本実施形態では、処理制御部１４１が、洗浄処理において、基板Ｗへの薬液の吐出を完了したとき、およびスピンチャック１０１への基板Ｗの搬入を開始したときに、吐出完了信号および搬入開始信号をそれぞれ吐出間隔取得部１４３に通知する構成になっている。
【００３３】
吐出間隔取得部１４３は、吐出完了信号が入力されたとき、および搬入開始信号が入力されたときに、それぞれ時刻を取得する。そして、搬入開始信号が入力された時刻から直前の洗浄処理の吐出完了信号が入力された時刻を差し引いた時間に、基板Ｗの搬入に要する時間を加算する。これにより、直前の洗浄処理において薬液の吐出が完了した時点から、次の基板Ｗの洗浄処理において薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を算出する。なお、吐出間隔時間を取得する手法は、当該手法に限定されず、他の任意の手法により取得してもよい。
【００３４】
吐出間隔取得部１４３は、算出した吐出間隔時間をプリディスペンス時間決定部１４２に入力する。プリディスペンス時間決定部１４２は、入力された吐出間隔時間、およびプリディスペンス実行時間とパーティクル数との関係に基づいて、プリディスペンスの実行時間（以下、プリディスペンス時間という。）を決定する。
【００３５】
図２は、プリディスペンス時間と、洗浄処理により基板Ｗ上に付着したパーティクル（０．１６μｍ径以上）の数との関係の一例を示す図である。図２において、横軸はプリディスペンス時間に対応し、縦軸がパーティクル数に対応する。また、図２では、吐出間隔時間が１時間であるときのデータ（黒四角）および吐出間隔時間が３時間であるときのデータ（黒菱形）を示している。
【００３６】
図２に示すように、吐出間隔時間が１時間である場合、３０秒のプリディスペンス時間でパーティクル数は２０個以下と十分に少ない数になっている。また、吐出間隔時間が３時間である場合、３０秒のプリディスペンス時間ではノズル１０９や供給配管１１０の洗浄が不十分であるため、パーティクル数が１００個程度まで増大している。しかしながら、プリディスペンス時間を１００秒にするとパーティクル数は十分に少ない数（２０個以下）になる。したがって、吐出間隔時間が１時間であるときは、プリディスペンス時間は３０秒と設定し、吐出間隔時間が３時間であるときは、プリディスペンス時間を１００秒に設定すればよい。このように、基板洗浄装置１００では、吐出間隔時間に応じて、基板Ｗに付着するパーティクル数が十分に小さくなるプリディスペンス時間を設定することで、薬液１０４薬剤の浪費を抑制しつつ、ノズル１０９や供給配管１１０の洗浄を十分に行うことができる。
【００３７】
以上のように、吐出間隔時間をパラメータとした、プリディスペンス時間とパーティクル数との関係を、予め取得することにより、吐出間隔時間に応じた適切なプリディスペンス時間を決定することができる。本実施形態では、図２に例示したような、プリディスペンス時間とパーティクル数との関係に基づいて、プリディスペンス時間決定部１３３が、吐出間隔時間が３時間以上であるとき、プリディスペンス時間を１００秒と決定し、吐出間隔時間が１時間以内のとき、プリディスペンス時間を３０秒と決定し、吐出間隔時間が１時間から３時間の間であるとき、プリディスペンス時間を６０秒と決定するようにしている。これにより、薬液１０４の浪費を抑制しつつ、適切な洗浄処理を実施することができる。なお、吐出間隔時間が例えば３０分以内など、さらに短い場合には、プリディスペンス時間を０秒（プリディスペンスを実行しない）としても、パーティクル数を十分に小さく維持できることもある。この場合は、プリディスペンス時間を０秒に決定する構成であってもよい。
【００３８】
吐出間隔時間に応じてプリディスペンス時間を決定すると、プリディスペンス時間決定部１４２は、処理制御部１４１に決定したプリディスペンス時間を入力する。処理制御部１４１は、スピンチャック１０１上への基板Ｗの搬入が完了すると、まず、入力されたプリディスペンス時間にしたがってプリディスペンスを実行する。すなわち、処理制御部１４１は、ノズル１０９をプリディスペンスポッド１０２上に移動し、入力されたプリディスペンス時間だけ、プリディスペンスポット１０２に薬液１０４を吐出する。これにより、分岐点１１１から流入した薬液１０４が通過する供給配管１１０やノズル１０９が、薬液１０４で洗浄される。また、プリディスペンス実行後は、その後にノズル１０９から吐出される薬液１０４が、洗浄に適した状態（品質の劣化がなく、異物を含まない状態）になる。
【００３９】
プリディスペンスが完了すると、処理制御部１４１は、予め設定されている洗浄処理時の薬液供給時間、スピンチャック１０１の回転数等にしたがった洗浄処理を実行する。
【００４０】
このように、本実施形態によれば、薬液の浪費を抑制しつつ、適切な洗浄処理を実施することができる。なお、上記では、プリディスペンス時間決定部１４２が吐出間隔時間に応じて、段階的にプリディスペンス時間を設定する事例を説明したが、吐出間隔時間と１対１に対応するプリディスペンス時間を設定する構成であってもよい。また、薬液供給部１３０は、供給配管１１０に薬液１０４を供給可能な構成であればよく、循環配管１０６を備えない構成であってもよい。
【００４１】
（第２の実施形態）
第１の実施形態では、吐出間隔時間に応じてプリディスペンス時間を決定する構成を説明した。この構成では、吐出間隔時間が長くなるにつれて、プリディスペンスによる薬液の消費量が増大する。そこで、本実施形態では、薬液の消費量を削減できる構成について説明する。
【００４２】
図３は、本実施形態の基板洗浄装置２００を示す概略構成図である。図３に示すように、基板洗浄装置２００は、開閉バルブ１０７近傍の供給配管１１０に純水供給配管２０１が接続されている。純水供給配管２０１の他端には、純水供給配管２０１に純水を供給する純水供給部２０２が接続されている。純水供給部２０２は、純水供給配管２０１に純水を供給可能であればよく、その構成は特に限定されない。また、純水供給配管２０１と供給配管１１０との接続点２０４の近傍の純水供給管２０１には開閉バルブ２０３が介在されている。開閉バルブ２０３の開閉は、処理制御部１４１により行われる。他の構成は、第１の実施形態の基板洗浄装置１００と同様である。
【００４３】
本実施形態の基板洗浄装置２００は、第１の実施形態で説明した手法により、吐出間隔取得手段１４３が吐出間隔時間を取得し、当該吐出間隔時間に応じてプリディペンス時間決定部１４２がプリディスペンス時間を決定する。そして、処理制御部１４１が、洗浄処理を実行する直前に、決定されたプリディスペンス時間内で、まず、供給配管１１０へ純水を供給し、その後、供給配管１１０へ薬液１０４を供給することにより、プリディスペンスを実行する。
【００４４】
ここでは、処理制御部１４１は、プリディスペンス時間決定部１４２から入力されたプリディスペンス時間の５０％を純水供給時間と設定し、残りの５０％を薬液供給時間と設定する。例えば、プリディスペンス時間決定部１４２により決定されたプリディスペンス時間が１００秒である場合、処理制御部１４１は、純水供給時間および薬液供給時間をそれぞれ５０秒に設定する。
【００４５】
処理制御部１４１は、プリディスペンス時に、まず、開閉バルブ２０３を純水供給時間だけ開放する。このとき、開閉バルブ１０７、１０８は循環状態である。これにより、供給配管１１０内には、純水供給配管２０１から純水が流入し、当該純水により、ノズル１０９および供給配管１１０内の残留薬液がプリディスペンスポッド１０２に排出される。純水供給時間が経過すると、処理制御部１４１は、開閉バルブ２０３を閉鎖する。このとき、ノズル１０９および供給配管１１０内には純水が残留する。その後、処理制御部１４１は、薬液供給時間だけ、開閉バルブ１０７、１０８を供給状態にする。これにより、供給配管１１０内には、循環配管１０６から薬液１０４が流入し、当該薬液１０４により、ノズル１０９および供給配管１１０内に残留している純水がプリディスペンスポッド１０２に排出される。そして、純水供給時間が経過すると、処理制御部１４１は、開閉バルブ１０７、１０８を循環状態にする。
【００４６】
これにより、分岐点１１１から流入した薬液１０４が通過する供給配管１１０やノズル１０９が、薬液１０４で洗浄される。また、プリディスペンス実行後は、その後にノズル１０９から吐出される薬液１０４が、洗浄に適した状態になる。プリディスペンスが完了すると、処理制御部１４１は、予め設定されている洗浄処理時の薬液供給時間、スピンチャック１０１の回転数等にしたがった洗浄処理を実行する。
【００４７】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、薬液の浪費を抑制しつつ、適切な洗浄処理を実施することができる。さらに、プリディスペンス時の薬液消費量を削減することができる。
【００４８】
なお、本実施形態では、処理制御部１４１が、プリディスペンス時間を所定割合（等分）で、純水供給時間と薬液供給時間とに分割する構成とした。しかしながら、薬液供給時間は、ノズル１０９および供給配管１１０に残留している純水を完全に排出できる時間であればよい。したがって、薬液供給時間を、ノズル１０９および供給配管１１０に残留している純水を完全に排出できる時間に固定し、プリディスペンス時間が当該薬液供給時間を超える場合に、その超えた時間を純水供給時間に設定する構成であってもよい。この場合、プリディスペンスの薬液供給時に薬液供給ポンプ１０５の流量を増大させる構成とすれば、上記薬液供給時間をより短縮することができ、薬液の消費量をより低減することができる。
【００４９】
また、上記では、開閉バルブ１０７と開閉バルブ２０３とにより供給源切替部を構成した。しかしながら、開閉バルブ１０７を三方弁として当該三方弁に純水供給配管２０１を接続し、当該三方弁を切り替えることにより、供給配管１１０へ純水を供給する状態と、薬液を供給する状態とを切り替える構成であっても、同様の効果を得ることができる。
【００５０】
（第３の実施形態）
ところで、複数枚の半導体基板からなるロット単位で洗浄処理が実施される基板洗浄装置では、同一ロットに属する半導体基板は連続して洗浄される。したがって、吐出間隔時間が大きくなるのは、基板洗浄装置への処理ロットの投入間隔が空いたときである。このため、処理ロットが交換される場合にのみ、吐出間隔時間に応じて、プリディスペンスを実行する構成によっても、薬液の消費量を削減することができる。
【００５１】
また、近年、基板洗浄を含む半導体装置の製造工程では、ＣＩＭシステムが使用されている。ＣＩＭシステムでは、半導体装置の製造工程で使用される種々の製造装置や検査装置がネットワーク等を介してＣＩＭサーバに接続されている。ＣＩＭサーバは、各製造装置の生産管理や、製造工程において並行に処理されている各ロット（複数枚の半導体基板からなる処理単位）の進捗管理を行う。そこで、本実施形態では、このようなＣＩＭシステムの一部として構成された基板洗浄システムに本発明を適用した事例について説明する。
【００５２】
図４は、本実施形態の基板洗浄システムを示す概略構成図である。図４に示すように、本実施形態では、プリディスペンス時間決定部１４２および吐出間隔取得部３０１がＣＩＭサーバ５００に設けられている。基板洗浄装置３００は、プリディスペンス時間決定部１４２および吐出間隔取得部１４３を有しない点を除けば、第１の実施形態の基板洗浄装置１００と同一である。
【００５３】
また、ＣＩＭサーバ５００は、製造工程において並行に処理されている各ロットの工程進捗情報を管理するロット管理部５０１と、基板洗浄装置３００に次処理ロットが到着する予定時刻を取得する到着時刻取得部５０２を備えている。ここで、工程進捗情報とは、各処理ロットに対して実施される全工程中で、その処理ロットに対して現在実施されている工程（ロットの所在）を示す情報、ロットを構成する半導体基板の枚数に基づいて算出される各工程での所要時間や、現在処理中の工程で処理完了までに要する時間、および各工程間の搬送に要する時間等の情報である。到着時刻取得部５０２は、ロット管理部５０１の工程進捗情報に基づいて、次に基板洗浄装置３００に到達する処理ロットを特定し、その到着予定時刻を取得する。なお、ロット管理部５０１、到着時刻取得部５０２は、専用演算回路や、プロセッサとＲＡＭやＲＯＭ等のメモリとを備えたハードウエア、および当該メモリに格納され、プロセッサ上で動作するソフトウエア等により実現することができる。
【００５４】
本実施形態では、吐出間隔取得部３０１が、到着時刻取得部５０２が取得した、次処理ロットの到着予定時刻に基づいて、吐出間隔時間を取得する。すなわち、基板洗浄装置３００の処理制御部１４１は、複数枚の基板が属する処理ロットの最後の基板Ｗへの薬液１０４の吐出が完了したときに、吐出間隔取得部３０１に吐出完了信号を出力する。なお、処理ロットの洗浄処理が完了すると、処理制御部１４１は、ロット管理部５０１へ、その旨を通知する。通知を受信したロット管理部５０１は、対応する工程進捗情報を更新する。
【００５５】
吐出間隔取得部３０１は、吐出完了信号を受信すると、到着時刻取得部５０２から次処理ロットが基板洗浄装置３００に到着する予定時刻を取得する。そして、到着予定時刻から吐出完了信号が入力された時刻を差し引いた時間に、スピンチャック１０１上への基板Ｗの搬入に要する時間を加算する。これにより、直前の処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が完了した時点から、次処理ロットにおいて基板への薬液の吐出が開始される時点までの吐出間隔時間を算出する。
【００５６】
吐出間隔取得部３０１は、算出した吐出間隔時間をプリディスペンス時間決定部１４２に入力する。プリディスペンス時間決定部１４２は、第１の実施形態で説明したように、入力された吐出間隔時間に応じてプリディスペンス時間を決定する。プリディスペンス時間決定部１４２は、基板洗浄装置３００の処理制御部１４１に決定したプリディスペンス時間を入力する。処理制御部１４１は、次処理ロットの最初の基板へ薬液１０４を吐出する直前に、入力されたプリディスペンス時間にしたがってプリディスペンスを実行する。これにより、その後にノズル１０９から吐出される薬液１０４が、洗浄に適した状態になる。プリディスペンスが完了すると、処理制御部１４１は、予め設定されている洗浄処理時の薬液供給時間、スピンチャック１０１の回転数等にしたがって、次処理ロットに属する基板Ｗの洗浄処理を実行する。
【００５７】
このように、本実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、薬液の浪費を抑制しつつ、適切な洗浄処理を実施することができる。
【００５８】
（第４の実施形態）
第３の実施形態では、基板洗浄装置の処理制御部が、次処理ロットの洗浄処理を開始する直前にプリディスペンスを実行する構成とした。しかしながら、次処理ロットが到着した後にプリディスペンスを開始すると、プリディスペンスが完了するまで、基板の洗浄処理を実施することができない。そこで、本実施形態では、次処理ロットが基板洗浄装置に到着する前に、プリディスペンスを完了する基板洗浄システムについて説明する。
【００５９】
図５は、本実施形態の基板洗浄システムを示す概略構成図である。図５に示すように、本実施形態の基板洗浄システムは、第３の実施形態における基板洗浄システムのプリディスペンス時間決定部と処理制御部との動作のみが異なっている。他の構成は、第３の実施形態の基板洗浄システムと同様である。
【００６０】
第３の実施形態で説明した手法により、吐出間隔取得部３０１が吐出間隔時間を取得すると、当該吐出間隔時間がプリディスペンス時間決定部４０２に入力される。プリディスペンス時間決定部４０２は、入力された吐出間隔時間に応じてプリディスペンス時間を決定するとともに、到着時刻取得部５０２から次処理ロットの到着予定時刻を取得する。そして、到着予定時刻から、決定したプリディスペンス時間を差し引くことにより、プリディスペンス開始時刻を算出する。プリディスペンス時間決定部４０２は、基板洗浄装置４００の処理制御部４０１に決定したプリディスペンス時間および算出したプリディスペンス開始時刻を入力する。処理制御部４０１は、プリディスペンス開始時刻が到来すると、入力されたプリディスペンス時間にしたがってプリディスペンスを実行する。これにより、その後にノズル１０９から吐出される薬液１０４が、洗浄に適した状態になる。
【００６１】
本実施形態では、プリディスペンスが完了すると、次処理ロットが基板洗浄装置４００に到着する。次処理ロットが到着すると、処理制御部４０１は、予め設定されている洗浄処理時の薬液供給時間、スピンチャック１０１の回転数等にしたがって、次処理ロットに属する基板Ｗの洗浄処理を実行する。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、第３の実施形態の効果に加えて、基板洗浄装置の稼働率を向上させることができる。なお、本実施形態では、処理制御部がプリディスペンス開始時刻が到来したときに、プリディスペンスを開始する構成としたが、次処理ロットの到着時刻に基づいて、次処理ロットが基板洗浄装置に到着する前にプリディスペンスを完了する構成であれば任意の構成を採用することができる。例えば、プリディスペンス開始時刻は、処理制御部が算出する構成であってもよい。また、プリディスペンス時間決定部が、プリディスペンス開始時刻が到来したときに、プリディスペンスの開始を指示する構成であってもよい。
【００６３】
以上説明したように、本発明によれば、薬液吐出後の経過時間に応じてプリディスペンス時間を決定するため、薬液を浪費することなく所望の基板処理を実施できる。また、純水供給と薬液供給とを併用してプリディスペンスを実施する構成を採用することにより、薬液の消費量をさらに削減することができる。さらに、処理ロットが到着する前にプリディスペンスを実施する構成では、設備の稼働率を向上させることができる。
【００６４】
なお、本発明は、以上で説明した各実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲において、種々の変形および応用が可能である。例えば、上述の各実施形態は、それぞれ単独で用いる必要はなく、各構成を任意に組み合わせて使用することも可能である。また、本発明は、基板洗浄装置や基板洗浄システムに限らず、基板に薬液を吐出することにより基板を処理する、いかなる基板処理装置や基板処理システムにも適用可能である。この場合、プリディスペンス時間は、所望の基板処理が実施できるか否かを判定するための特性値とプリディスペンス時間との関係に基づいて、決定すればよい。例えば、特性値とは、エッチング処理装置ではエッチングレート等であり、レジスト塗布装置ではレジスト膜厚分布等であり、現像処理装置では、現像後のレジストパターン寸法等である。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、薬液を浪費することなく所望の基板処理を実施できるという効果を有し、半導体装置等の製造に使用される基板処理装置および基板処理システムとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態における基板処理装置を示す概略構成図
【図２】プリディスペンス時間とパーティクル数との関係を示す図
【図３】本発明の第２の実施形態における基板処理装置を示す概略構成図
【図４】本発明の第３の実施形態における基板処理システムを示す概略構成図
【図５】本発明の第４の実施形態における基板処理システムを示す概略構成図
【図６】従来の基板処理装置を示す概略構成図
【図７】従来の基板処理装装置における吐出間隔とパーティクル数との関係を示す図
【符号の説明】
【００６７】
１００、２００、３００、４００  基板洗浄装置
１０１  スピンチャック
１０２  プリディスペンスポッド
１０３  薬液タンク
１０４  薬液
１０５  薬液供給ポンプ
１０６  循環配管
１０７、１０８、２０３  開閉バルブ
１０９  ノズル
１１０  供給配管（供給路）
１３０  薬液供給部
２０１  純水供給配管
２０２  純水供給部
１４１、４０１  処理制御部
１４２、４０２  プリディスペンス時間決定部
１４３、３０１  吐出間隔取得部
５００  ＣＩＭサーバ
５０１  ロット管理部
５０２  到着時刻取得部
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６】
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【図７】
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