(57)【要約】【課題】基板に供給される複数種の処理液の混合比にばらつきが生じることを防止する。【解決手段】薬液と純水との混合液を作成するためのミキシングバルブ４には、純水導入路５と薬液導入路６とが接続されている。純水導入路５には、吸引／吐出路５６が分岐接続されており、この吸引／吐出路５６には、純水導入路５に一定流量で純水を送り出すための純水用シリンジ５７が接続されている。一方、薬液導入路６には、吸引／吐出路６５が分岐接続されており、この吸引／吐出路６５には、薬液導入路６に一定流量で薬液を送り出すための薬液用シリンジ６６が接続されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して第１処理液と第２処理液との混合液を供給して処理を施す基板処理装置であって、
基板を保持しつつ回転させる基板回転手段と、
この基板回転手段によって回転される基板に第１処理液と第２処理液との混合液を供給するためのノズルと、
このノズルに向けて供給される第１処理液が流通する第１処理液供給路と、
上記ノズルに向けて供給される第２処理液が流通する第２処理液供給路と、
上記第１処理液供給路に接続されていて、その第１処理液供給路に第１処理液を送り出すための第１処理液用シリンジと
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
上記第２処理液供給路に接続されていて、その第２処理液供給路に第２処理液を送り出すための第２処理液用シリンジをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とを合流させて、第１処理液と第２処理液との混合液を上記ノズルに供給する合流路をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
上記ノズルは、上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とをそれぞれ基板に向けて吐出するための複数の吐出口を有しているものであることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項５】
上記ノズルは、上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とを内部で合流させて、第１処理液と第２処理液との混合液を基板に向けて吐出するものであることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項６】
第１処理液と第２処理液との混合液を用いて基板を処理する方法であって、
基板回転手段によって処理対象の基板を保持しつつ回転させる工程と、
第１処理液用シリンジから第１処理液供給路に第１処理液を送出する工程と、
第２処理液供給路に第２処理液を送出する工程と、
上記第１処理液供給路を流れる第１処理液と上記第２処理液供給路を流れる第２処理液とを合流させて混合させる工程と、
上記基板回転手段によって回転される基板に第１処理液と第２処理液との混合液を供給する工程と
を含むことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。処理の対象となる基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、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などが含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置や液晶表示装置の製造工程では、半導体ウエハや液晶表示パネル用ガラス基板等の基板に対して処理液による表面処理を施すために、基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置が用いられることがある。この種の基板処理装置では、単一種の処理液が使用されることは少なく、通常、複数種の処理液（薬液または純水）を適当な比率で混合した混合液が使用される。
【０００３】
図７は、従来の基板処理装置の構成を簡略化して示す図である。この従来の基板処理装置では、混合液（処理液）を貯留しておくためのタンク１０１を備えており、基板処理のための処理液は、タンク１０１からポンプ１０２によって汲み出され、混合液供給路１０３をノズル１０４に向けて送られるようになっている。混合液供給路１０３の途中部には、混合液の流通方向に関してポンプ１０２の下流側に、混合液中の異物を除去するためのフィルタ１０５と、このフィルタ１０５のさらに下流側に、ノズル１０４からの混合液の吐出／停止を切り換えるための混合液供給バルブ１０６とが介装されている。また、混合液供給路１０３には、フィルタ１０５と混合液供給バルブ１０６との間の分岐点Ｊにおいて、混合液帰還路１０７が分岐接続されている。混合液帰還路１０７の先端は、タンク１０１に接続されており、混合液帰還路１０７の途中部には、混合液帰還バルブ１０８が介装されている。
【０００４】
基板の表面に混合液が供給されない期間は、混合液供給バルブ１０６が閉じられ、混合液帰還バルブ１０８が開かれた状態で、ポンプ１０２が駆動されることにより、タンク１０１、混合液供給路１０３および混合液帰還路１０７からなる処理液循環路を混合液が循環している。そして、基板の表面に混合液を供給すべきタイミングになると、ポンプ１０２は駆動されたまま、混合液帰還バルブ１０８が閉じられ、ほぼ同時に混合液供給バルブ１０６が開かれる。これにより、混合液供給路１０３を流れる混合液が、分岐点Ｊからノズル１０４に向けて流れ、ノズル１０４から基板の表面に向けて吐出される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−２０６９５７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように複数種の処理液を適当な比率で混合した混合液をタンク１０１に貯留しておく構成では、時間の経過に伴って、そのタンク１０１に貯留された混合液の化学変化や薬液成分の析出が進み、その結果、混合液に含まれる各種処理液の混合比が変化してしまう。各種処理液の混合比が変化すると、予定の処理効果を得ることができず、洗浄不足やエッチング不足などの処理不良を生じるおそれがある。
【０００７】
そこで、この発明の目的は、基板に供給される複数種の処理液の混合比にばらつきが生じることを防止でき、これにより基板に良好な処理を施す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。
【０００８】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）に対して第１処理液と第２処理液との混合液を供給して処理を施す基板処理装置であって、基板を保持しつつ回転させる基板回転手段（１）と、この基板回転手段によって回転される基板に第１処理液と第２処理液との混合液を供給するためのノズル（２；２０；２００）と、このノズルに向けて供給される第１処理液が流通する第１処理液供給路（６）と、上記ノズルに向けて供給される第２処理液が流通する第２処理液供給路（５）と、上記第１処理液供給路に接続されていて、その第１処理液供給路に第１処理液を送り出すための第１処理液用シリンジ（６６）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【０００９】
上記第１処理液用シリンジは、たとえば、一定の内径を有する中空円筒状のシリンダ（６６１）と、このシリンダ内に挿入されていて、上記シリンダの内周面に対して液密性を保持しながら摺動可能なピストン（６６２）とを備えたものであり、この場合、上記基板処理装置は、上記シリンダを上記ピストンに対して一定速度で往復動させるためのピストン駆動機構（６７）をさらに含む。
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【００１０】
請求項１の構成によれば、第１処理液用シリンジから第１処理液供給路に第１処理液を一定流量で送り出すことができる。したがって、第２処理液供給路を流れる第２処理液の流量が一定であれば、その第２処理液供給路を流れる第２処理液に第１処理液供給路を流れる第１処理液を合流させて混合させることにより、第１処理液と第２処理液とが一定の混合比で混合された混合液を作成することができる。こうして作成される混合液は、第１処理液と第２処理液との混合比にばらつきを生じることがないので、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、基板の表面を良好に処理することができる。特にこの構成は、第１処理液の割合が第２処理液の割合と比べて小さい場合に、これらの混合液の混合比を一定に維持するのに有効である。
【００１１】
第２処理液供給路に第２処理液を一定流量で送り出すために、上記基板処理装置は、請求項２記載のように、上記第２処理液供給路に接続されていて、その第２処理液供給路に第２処理液を送り出すための第２処理液用シリンジ（５７）をさらに含んでいてもよい。この第２処理液用シリンジは、たとえば、一定の内径を有する中空円筒状のシリンダ（５７１）と、このシリンダ内に挿入されていて、上記シリンダの内周面に対して液密性を保持しながら摺動可能なピストン（５７２）とを備えたものであり、この場合、上記基板処理装置は、上記シリンダを上記ピストンに対して一定速度で往復動させるためのピストン駆動機構（５９）をさらに含む。
【００１２】
また、請求項３記載のように、上記基板処理装置は、上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とを合流させて、第１処理液と第２処理液との混合液を上記ノズルに供給する合流路（３，４）をさらに含んでいてもよい。
さらにまた、そのような合流路を備えていない場合、上記ノズルは、請求項４記載のように、上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とをそれぞれ基板に向けて吐出するための複数の吐出口（２１〜２５）を有しているもの（２０）であってもよいし、請求項５記載のように、上記第１処理液供給路および第２処理液供給路の各先端が接続されていて、上記第１処理液供給路から流入する第１処理液と上記第２処理液供給路から流入する第２処理液とを内部で合流させて、第１処理液と第２処理液との混合液を基板に向けて吐出するもの（２００）であってもよい。
【００１３】
上記ノズルが複数の吐出口を有しているものである場合（請求項４の場合）、その複数の吐出口が近接して配置されていれば、第１処理液および第２処理液は、吐出口から吐出されてから基板に供給されるまでの間に混ざり合って、第１処理液と第２処理液との混合液となって基板に供給される。また、複数の吐出口が離れて形成されていれば、第１処理液および第２処理液は、別々に基板に供給されて、基板上で混ざり合って混合液となる。
【００１４】
請求項６記載の発明は、第１処理液と第２処理液との混合液を用いて基板（Ｗ）を処理する方法であって、基板回転手段（１）によって処理対象の基板を保持しつつ回転させる工程と、第１処理液用シリンジ（６６）から第１処理液供給路（６）に第１処理液を送出する工程と、第２処理液供給路（５）に第２処理液を送出する工程と、上記第１処理液供給路を流れる第１処理液と上記第２処理液供給路を流れる第２処理液とを合流させて混合させる工程と、上記基板回転手段によって回転される基板に第１処理液と第２処理液との混合液を供給する工程とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１５】
この方法によれば、請求項１に関連して述べた効果と同様な効果を奏することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を簡略化して示す図である。この基板処理装置は、基板の一例であるウエハＷを１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置であって、ウエハＷをほぼ水平に保持して回転するスピンチャック１と、このスピンチャック１に保持されたウエハＷの表面（上面）に処理液を供給するためのノズル２とを備えている。ウエハＷに対する処理は、複数種の処理液を所定の比率で混合した混合液を用いた処理であれば、たとえば、ウエハＷの表面からパーティクルや各種金属不純物などの不要物を除去するエッチング（洗浄）処理であってもよいし、ウエハＷの表面に酸化膜を形成させる酸化処理であってもよい。
【００１７】
スピンチャック１は、たとえば、ほぼ鉛直な方向に延びたスピン軸１１と、スピン軸１１の上端に取り付けられたスピンベース１２と、このスピンベース１２の周縁部に配設された複数個の挟持部材１３とを有している。複数個の挟持部材１３は、ウエハＷの外形に対応した円周上に配置されていて、ウエハＷの周面を異なる複数の位置で挟持することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持することができる。また、モータなどの駆動源を含む回転駆動機構１４がスピン軸１１に結合されていて、複数個の挟持部材１３でウエハＷを保持した状態で、回転駆動機構１４からスピン軸１１に駆動力を入力することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢でスピン軸１１の中心軸線まわりに回転させることができる。
【００１８】
なお、スピンチャック１としては、このような構成のものに限らず、たとえば、ウエハＷの下面を真空吸着することにより、ウエハＷをほぼ水平な姿勢で保持し、さらにその状態でほぼ鉛直な軸線まわりに回転することにより、その保持したウエハＷを回転させることができる真空吸着式のもの（バキュームチャック）が採用されてもよい。
ノズル２には、薬液とＤＩＷ（脱イオン化された純水）またはＨＤＩＷ（脱イオン化された温純水）との混合液が混合液供給路３から供給されるようになっている。混合液供給路３の途中部には、この混合液供給路３を流れる混合液中の異物を除去するためのフィルタ３１が介装されている。
【００１９】
混合液供給路３を流れる混合液（ウエハＷの処理に用いられる混合液）は、ミキシングバルブ４において、薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４のうちの所定の薬液導入バルブを介して導入される薬液と純水導入路５から導入される純水（ＤＩＷまたはＨＤＩＷ）とを所定の混合比で混合することによって作成される。
たとえば、ウエハＷの処理に用いられる混合液がＤＨＦ（希釈フッ酸溶液）である場合には、ミキシングバルブ４において、薬液導入バルブ４１を介して導入される濃度約５０％のＨＦ（フッ酸）と純水導入路５から導入される純水とが、ＨＦ：純水＝１：２００の混合比で混合される。また、ウエハＷの処理に用いられる混合液がＡＰＭ（アンモニア／過酸化水素水）である場合には、ミキシングバルブ４において、薬液導入バルブ４１，４２をそれぞれ介して導入される濃度約３０％のＮＨ４ＯＨ（アンモニア水）および濃度約３０％のＨ２Ｏ２（過酸化水素水）と純水導入路５から導入される純水とが、ＮＨ４ＯＨ：Ｈ２Ｏ２：純水＝１：２：１００の混合比で混合される。さらに、ウエハＷの処理に用いられる混合液がＨＰＭ（塩酸／過酸化水素水）である場合には、ミキシングバルブ４において、薬液導入バルブ４１，４２をそれぞれ介して導入される濃度約３５％のＨＣｌ（塩酸）および濃度約３０％のＨ２Ｏ２と純水導入路５から導入される純水とが、ＨＣｌ：Ｈ２Ｏ２：純水＝１：１：５０の混合比で混合される。
【００２０】
なお、以下では、ウエハＷの処理に用いられる混合液がＤＨＦ（希釈フッ酸溶液）である場合を例にとって、ミキシングバルブ４に純水を導入するための構成およびミキシングバルブ４に薬液導入バルブ４１を介してＨＦを導入するための構成について説明する。薬液導入バルブ４２，４３，４４を介してミキシングバルブ４に薬液を導入するための構成は、薬液導入バルブ４１を介してミキシングバルブ４に薬液を導入するための構成と同様である。
【００２１】
純水導入路５には、ＤＩＷ供給源バルブ５１またはＨＤＩＷ供給源バルブ５２を介して、純水（ＤＩＷまたはＨＤＩＷ）が選択的に供給されるようになっている。また、純水導入路５には、純水の流通方向に関して上流側から順に、純水導入路５に供給されてくる純水の流圧を調節するためのレギュレータ５３と、純水導入路５を開閉するためのシリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ下流側バルブ５５とが介装されている。さらに、純水導入路５には、シリンジ上流側バルブ５４とシリンジ下流側バルブ５５の間において、吸引／吐出路５６の一端が分岐接続されている。吸引／吐出路５６の他端は、純水用シリンジ５７に接続されており、吸引／吐出路５６の途中部には、シリンジ導入出バルブ５８が介装されている。
【００２２】
純水用シリンジ５７は、中空円筒状のシリンダ５７１と、このシリンダ５７１内に挿入されていて、シリンダ５７１の内周面に対して液密性を保持しながら摺動可能なピストン５７２とで構成されている。シリンダ５７１は、その先端に吸引／吐出口５７１ａを有しており、この吸引／吐出口５７１ａに吸引／吐出路５６が接続されている。また、シリンダ５７１は、中空部分の内径（ピストン５７２の摺動方向に直交する平面で切断したときの断面積）がピストン５７２の摺動方向の各部分で一定に形成されている。
【００２３】
ピストン５７２は、ボールねじ機構５９によって、シリンダ５７１に対して往復動されるようになっており、この実施形態では、純水用シリンジ５７およびボールねじ機構５９によって純水用シリンジ機構が構成されている。ボールねじ機構５９は、ピストン５７２の摺動方向に沿って配置されたねじ軸５９１と、このねじ軸５９１に螺合されたナット５９２と、ねじ軸５９１を回転駆動するためのモータ（たとえば、ステッピングモータまたはサーボモータ）Ｍ１とを含む。ピストン５７２の後端部（シリンダ５７１外に出ている部分）がナット５９２に連結されており、これにより、モータＭ１によってねじ軸５９１を正逆回転させると、ナット５９２がねじ軸５９１に対して往復動し、このナット５９２の往復動に伴って、ピストン５７２がシリンダ５７１に対して往復動する。
【００２４】
シリンジ上流側バルブ５４とシリンジ下流側バルブ５５の間の純水導入路５に純水が存在している状態で、モータＭ１によってねじ軸５９１を回転させて、ピストン５７２をシリンダ５７１から引き抜く方向に摺動させることにより、純水導入路５に存在している純水を吸引／吐出路５６を通してシリンダ５７１内に吸い上げることができる。また、シリンダ５７１内に純水が存在している状態で、モータＭ１によってねじ軸５９１を純水をシリンダ５７１内に吸い上げる時とは逆方向に回転させて、ピストン５７２をシリンダ５７１に押し込む（挿入する）方向に摺動させることにより、シリンダ５７１内の純水を吸引／吐出路５６を通して純水導入路５に流入させることができる。
【００２５】
一方、ミキシングバルブ４の薬液導入バルブ４１には、ＨＦ（薬液）が貯留されている薬液タンク６１から延びた薬液導入路６の先端が接続されている。薬液タンク６１には、窒素ガス供給路６２が接続されており、この窒素ガス供給路６２から窒素ガス（Ｎ２）が供給されるようになっている。薬液タンク６１に窒素ガスが供給されて、薬液タンク６１内の圧力が高められることにより、薬液タンク６１に貯留されているＨＦが薬液導入路６上に送り出される。
【００２６】
薬液導入路６には、薬液タンク６１側から順に、薬液導入路６を流れるＨＦ中の異物を除去するためのフィルタ６３と、薬液導入路６を開閉するための薬液タンク側バルブ６４とが介装されている。さらに、薬液導入路６には、薬液タンク側バルブ６４と薬液導入バルブ４１との間において、吸引／吐出路６５の一端が分岐接続されており、この吸引／吐出路６５の他端は、薬液用シリンジ６６に接続されている。
【００２７】
薬液用シリンジ６６は、純水用シリンジ５７と同様な構成であり、中空円筒状のシリンダ６６１と、このシリンダ６６１内に挿入されていて、シリンダ６６１の内周面に対して液密性を保持しながら摺動可能なピストン６６２とで構成されている。シリンダ６６１は、その先端に吸引／吐出口６６１ａを有しており、この吸引／吐出口６６１ａに吸引／吐出路６５が接続されている。また、シリンダ６６１は、中空部分の内径（ピストン６６２の摺動方向に直交する平面で切断したときの断面積）がピストン６６２の摺動方向の各部分で一定に形成されている。
【００２８】
ピストン６６２は、ボールねじ機構６７によって、シリンダ６６１に対して往復動されるようになっており、この実施形態では、薬液用シリンジ６６およびボールねじ機構６７によって薬液用シリンジ機構が構成されている。ボールねじ機構６７は、ピストン６６２の摺動方向に沿って配置されたねじ軸６７１と、このねじ軸６７１に螺合されたナット６７２と、ねじ軸６７１を回転駆動するためのモータ（たとえば、ステッピングモータまたはサーボモータ）Ｍ２とを含む。ピストン６６２の後端部（シリンダ６６１外に出ている部分）がナット６７２に連結されており、これにより、モータＭ２によってねじ軸６７１を正逆回転させると、ナット６７２がねじ軸６７１に対して往復動し、このナット６７２の往復動に伴って、ピストン６６２がシリンダ６６１に対して往復動する。
【００２９】
薬液タンク側バルブ６４と薬液導入バルブ４１との間の薬液導入路６にＨＦが存在している状態で、モータＭ２によってねじ軸６７１を回転させて、ピストン６６２をシリンダ６６１から引き抜く方向に摺動させることにより、薬液導入路６に存在しているＨＦを吸引／吐出路６５を通してシリンダ６６１内に吸い上げることができる。また、こうして吸い上げたＨＦがシリンダ６６１内に存在している状態で、モータＭ２によってねじ軸６７１をシリンダ６６１内にＨＦを吸い上げる時とは逆方向に回転させて、ピストン６６２をシリンダ６６１に押し込む方向に摺動させることにより、シリンダ６６１内のＨＦを吸引／吐出路６５を通して薬液導入路６に流入させることができる。
【００３０】
図２は、この基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。この基板処理装置はさらに、たとえば、マイクロコンピュータで構成される制御装置７を備えている。
制御装置７には、たとえば、回転駆動機構１４、モータＭ１、モータＭ２、薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４、シリンジ上流側バルブ５４、シリンジ下流側バルブ５５、シリンジ導入出バルブ５８および薬液タンク側バルブ６４などが制御対象として接続されている。制御装置７は、ウエハＷの処理のために、予め定められたプログラムに従って、回転駆動機構１４、モータＭ１およびモータＭ２の動作を制御し、また、薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４、シリンジ上流側バルブ５４、シリンジ下流側バルブ５５、シリンジ導入出バルブ５８および薬液タンク側バルブ６４の開閉を制御する。
【００３１】
図３は、ウエハＷの処理について説明するためのタイムチャートである。処理対象のウエハＷが搬入される前の期間Ｔ１〜Ｔ２において、薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４、シリンジ上流側バルブ５４、シリンジ下流側バルブ５５、シリンジ導入出バルブ５８および薬液タンク側バルブ６４はすべて閉じられている。また、回転駆動機構１４が停止されており、スピンチャック１は、ウエハＷをセット（保持）可能な状態で停止している。さらに、モータＭ１，Ｍ２も停止されており、純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６は、たとえば、ピストン５７２，６６２がそれぞれシリンダ５７１，６６１に対して最も奥まで挿入されて停止した状態になっている。
【００３２】
このような状態から、まず、シリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ導入出バルブ５８が開かれるとともに、モータＭ１が駆動されて、純水用シリンジ５７のピストン５７２がシリンダ５７１から引き抜く方向に一定速度で動かされる。このとき、ＤＩＷ供給源バルブ５１またはＨＤＩＷ供給源バルブ５２が開かれており、純水導入路５に供給される純水は、シリンジ上流側バルブ５４が開かれていることにより、純水導入路５をシリンジ上流側バルブ５４とシリンジ下流側バルブ５５との間に流れ込む。そして、ピストン５７２の移動に伴って、吸引／吐出路５６を通してシリンダ５７１内に吸い上げられる。
【００３３】
また、薬液タンク側バルブ６４が開かれるとともに、モータＭ２が駆動されて、薬液用シリンジ６６のピストン６６２がシリンダ６６１から引き抜く方向に一定速度で動かされる。このとき、窒素ガス供給路６２から薬液タンク６１に窒素ガスが供給されており、薬液タンク側バルブ６４の開成によって薬液導入路６に供給されるＨＦは、ピストン６６２の移動に伴って、吸引／吐出路６５を通してシリンダ６６１内に吸い上げられる。
【００３４】
モータＭ１，Ｍ２の駆動は、一定の期間Ｔ２〜Ｔ３にわたって続けられる。これにより、純水用シリンジ５７のピストン５７２および薬液用シリンジ６６のピストン６６２がそれぞれ一定量だけ移動し、純水用シリンジ５７のシリンダ５７１および薬液用シリンジ６６のシリンダ６６１内に、それぞれ一定量のＤＩＷおよびＨＦが吸い上げられる。
モータＭ１，Ｍ２の停止とともに、シリンジ導入出バルブ５８および薬液タンク側バルブ６４が閉じられ、その一方で、シリンジ下流側バルブ５５が開かれる。このとき、ＤＩＷ供給源バルブ５１またはＨＤＩＷ供給源バルブ５２、およびシリンジ上流側バルブ５４は開かれたままである。したがって、シリンジ下流側バルブ５５が開かれると、純水導入路５を流れる純水が、ミキシングバルブ４および混合液供給路３を通って、ノズル２から吐出される。このように処理対象のウエハＷの搬入前に、ノズル２から純水を吐出することにより、ノズル２、混合液供給路３およびミキシングバルブ４などの内部（ＤＨＦおよび純水が流通する部分）を純水で洗浄することができる。
【００３５】
ノズル２からの純水の吐出が期間Ｔ３〜Ｔ４にわたって行われると、シリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ下流側バルブ５５が閉じられて、ウエハＷを受け入れるための態勢が整った状態で、処理対象のウエハＷが搬入されてくるのが待たれる。処理対象のウエハＷは、その後、図示しない搬送ロボットによって搬入されてきて、搬送ロボットからスピンチャック１に受け渡されてセットされる。
【００３６】
処理対象のウエハＷがスピンチャック１にセットされてから期間Ｔ５〜Ｔ６が経過すると、回転駆動機構１４が駆動されて、スピンチャック１に保持されたウエハＷが所定速度で回転される。また、シリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ下流側バルブ５５が開かれる。このとき、ＤＩＷ供給源バルブ５１またはＨＤＩＷ供給源バルブ５２が開かれており、ＤＩＷ供給源バルブ５１を介して純水導入路５に供給される純水は、シリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ下流側バルブ５５が開かれていることによって、純水導入路５からミキシングバルブ４に流入し、さらに混合液供給路３を通ってノズル２に供給される。これにより、ノズル２から回転中のウエハＷの表面に純水が供給され、ＤＨＦによる処理に先立って、ウエハＷの表面が純水で濡らされる（プリウエット）。ウエハＷの表面への純水の供給は、予め定める期間Ｔ６〜Ｔ７にわたって続けられる。
【００３７】
この後、シリンジ下流側バルブ５５は開かれたまま、シリンジ上流側バルブ５４が閉じられ、その一方で、シリンジ導入出バルブ５８および薬液導入バルブ４１が開かれる。さらに、モータＭ１，Ｍ２が駆動されて、純水用シリンジ５７のピストン５７２および薬液用シリンジ６６のピストン６６２が、それぞれシリンダ５７１，６６１内に押し込む方向に動かされる。このときのピストン５７２，６６２の移動速度は、予め定める期間Ｔ７〜Ｔ８が経過した時点で、ピストン５７２，６６２がそれぞれシリンダ５７１，６６１に対して最も奥まで挿入された状態になるような一定速度である。したがって、ピストン５７２，６６２の移動により、純水用シリンジ５７内の純水が一定流量で純水導入路５に送り出され、また、薬液用シリンジ６６内のＨＦが一定流量で薬液導入路６に送り出される。純水導入路５および薬液導入路６にそれぞれ一定流量で送り出される純水およびＨＦは、ミキシングバルブ４に流入し、このミキシングバルブ４内で混合されてＤＨＦとなり、混合液供給路３を通ってノズル２に供給され、ノズル２から回転中のウエハＷの表面に供給される。
【００３８】
純水およびＨＦはそれぞれ一定流量でミキシングバルブ４に供給されるから、そのミキシングバルブ４に供給されるＨＦと純水との流量比が予め定めるＨＦと純水との混合比（たとえば、ＨＦ：純水＝１：２００）に一致するように、純水用シリンジ５７のシリンダ５７１および薬液用シリンジ６６のシリンダ６６１の各内径（断面積）を設計し、また、純水用シリンジ５７のピストン５７２および薬液用シリンジ６６のピストン６６２の移動速度を定めておけば、ミキシングバルブ４におけるＨＦと純水との混合比が常に一定に保たれる。よって、期間Ｔ７〜Ｔ８にわたって、ＨＦと純水とが一定の混合比で混合されたＤＨＦを一定の流量でウエハＷの表面に供給することができ、これにより、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、ウエハＷの表面に対してＤＨＦによる良好な処理を施すことができる。
【００３９】
ウエハＷの表面に対するＤＨＦによる処理が期間Ｔ７〜Ｔ８にわたって行われると、モータＭ１，Ｍ２の停止とともに、シリンジ導入出バルブ５８および薬液導入バルブ４１が閉じられる。また同時に、シリンジ上流側バルブ５４が開かれる。このとき、ＤＩＷ供給源バルブ５１またはＨＤＩＷ供給源バルブ５２、およびシリンジ下流側バルブ５５は開かれたままである。したがって、シリンジ上流側バルブ５４が開かれると、純水導入路５を流れる純水が、ミキシングバルブ４および混合液供給路３を通ってノズル２に供給され、ノズル２から回転中のウエハＷの表面に供給される。このウエハＷの表面への純水の供給により、ウエハＷの表面に付着しているＤＨＦが純水によって洗い流される。
【００４０】
純水によるウエハＷの水洗が期間Ｔ８〜Ｔ９にわたって行われると、シリンジ上流側バルブ５４およびシリンジ下流側バルブ５５が閉じられて、ノズル２からウエハＷの表面への純水の供給が停止される。この後は、スピンチャック１によるウエハＷの回転速度が予め定める高回転速度（たとえば、３０００ｒｐｍ）まで上げられて、洗浄後のウエハＷの表面に付着している純水を遠心力で振り切って乾燥させる処理が行われる。この乾燥処理は、予め定める期間９〜Ｔ１０にわたって行われる。乾燥処理が終了すると、スピンチャック１によるウエハＷの回転が止められ、その後、所定の期間Ｔ１０〜Ｔ１１が経過するタイミングで、搬送ロボットによって、スピンチャック１から処理後のウエハＷが搬出されていく。
【００４１】
以上のように、この実施形態に係る基板処理装置によれば、ＨＦと純水とを一定の混合比で混合して作成されたＤＨＦが、一定の流量でウエハＷの表面に供給されるから、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、ウエハＷの表面に対してＤＨＦによる良好な処理を施すことができる。
ミキシングバルブ４に純水およびＨＦをそれぞれ一定流量で流入させるために、純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６を用いずに、純水導入路５および薬液導入路６の途中部にそれぞれ流量調整弁を介装し、この流量調整弁によって純水導入路５および薬液導入路６をそれぞれ流れる純水およびＨＦの流量を制御することが考えられる。しかしながら、この流量調整弁を用いた構成では、純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６を用いた構成ほど正確に流量を制御することができないため、たとえば、薬液タンク６１から薬液導入路６に送り出されるＨＦの流圧が変動することによって、ミキシングバルブ４におけるＨＦと純水との混合比が変動するおそれがある。これに対し、この実施形態に係る構成では、ＤＨＦを作成するための純水およびＨＦをそれぞれ純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６から送り出すようにしているので、薬液タンク６１から薬液導入路６に送り出されるＨＦの流圧が変動しても、ミキシングバルブ４におけるＨＦと純水との混合比が変動するおそれはない。
【００４２】
なお、薬液（ＨＦ）と純水とを、それぞれ純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６によって、一定流量で送り出しながら混合させる構成を取り上げたが、これに限らず、薬液（ＨＦ）および純水のうちのいずれか一方のみにシリンジ５７または６６を適用してもよい。このような場合、特に、混合比率の小さいＨＦに対してシリンジ６６を適用するのがより有効である。
また、この実施形態では、薬液（ＨＦ）と純水とをミキシングバルブ４で混合して混合液（ＤＨＦ）を作成し、このミキシングバルブ４で作成した混合液をノズル２からウエハＷの表面に供給する構成を取り上げたが、純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６からそれぞれ一定流量で送出される薬液および純水をウエハＷの表面上または表面近傍で混合して、ウエハＷの表面上または表面近傍で薬液と純水との混合液を作成する構成が採用されてもよい。また、薬液および純水をノズル内で混合して混合液を作成し、このノズル内で作成した混合液をウエハＷの表面に供給する構成が採用されてもよい。
【００４３】
図４は、ウエハＷの表面近傍で薬液と純水との混合液を作成する構成を簡略化して示す図である。この図４において、図１に示す各部に相当する部分には、図１の場合と同一の参照符号を付している。また、その同一の参照符号を付した部分についての説明は省略する。
純水導入路５には、純水（ＤＩＷまたはＨＤＩＷ）の流通方向に関してシリンジ下流側バルブ５５の下流側に、純水導入路５を流れる純水中の異物を除去するためのフィルタ８が介装されている。純水導入路５の先端は、スピンチャック１に保持されたウエハＷの表面に薬液および純水を供給するためのノズル２０に接続されている。また、ノズル２０には、たとえば、各種薬液が流れる４本の薬液導入路６の先端が接続されている。４本の薬液導入路６には、それぞれ薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４が薬液の流通方向に関して吸引／吐出路６５の分岐点よりも下流側に介装されている。また、４本の薬液導入路６には、薬液導入バルブ４１，４２，４３，４４の上流側において、それぞれ図４で示す薬液用シリンジ６６から上流側の構成が同様に４組接続されている。
【００４４】
ノズル２０は、図５に示すように、純水導入路５および各薬液導入路６から供給される純水および各種薬液を吐出するための吐出口２１，２２，２３，２４，２５を有している。これらの吐出口２１〜２５は、ノズル２０の下面において、たとえば、純水導入路５から供給される純水をウエハＷの表面に向けて吐出するための吐出口２１が中央で大きく開口し、この吐出口２１の周囲に、各薬液導入路６から供給される各種薬液をウエハＷの表面に向けて吐出するための吐出口２２〜２５がほぼ等間隔で開口している。吐出口２１〜２５は、吐出口２１から吐出される純水および吐出口２２〜２５から吐出される薬液がウエハＷの表面に達するまでの間に（ウエハＷの表面の近傍で）混ざり合う程度に近接して形成されている。
【００４５】
この構成によれば、純水用シリンジ５７のピストン５７２および４つの薬液用シリンジ６６のピストン６６２をそれぞれ一定速度で動かして、純水導入路５および薬液導入路６に純水および薬液をそれぞれ一定流量で送り出すことにより、薬液と純水とが一定の混合比で混合した混合液をウエハＷの表面に供給することができる。よって、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、ウエハＷの表面に対して混合液による良好な処理を施すことができる。
【００４６】
なお、吐出口２１〜２５の間隔が大きい場合には、吐出口２１から吐出される純水および吐出口２２〜２５から吐出される薬液は、互いに混ざり合うことなくウエハＷの表面に供給され、そのウエハＷの表面上において混ざり合って混合液となる。この場合であっても、純水用シリンジ５７のピストン５７２および４つの薬液用シリンジ６６のピストン６６２をそれぞれ一定速度で動かして、純水導入路５および薬液導入路６に純水および薬液をそれぞれ一定流量で送り出すことにより、ウエハＷの表面上に純水および薬液をそれぞれ一定流量で供給することができ、ウエハＷの表面上で薬液と純水とが一定の混合比で混合した混合液を作成することができる。よって、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、ウエハＷの表面に対して混合液による良好な処理を施すことができる。なお、この実施形態では、薬液導入路６の系統を４系統備えているが、混合される薬液の種類に応じて適宜増減させればよく、少なくとも１系統を備えるものであってもよい。
【００４７】
図６は、薬液および純水を混合して混合液を作成し、その混合液をウエハＷの表面に供給するためのノズルの構成について説明するための図である。この図６に示すノズル２００は、図４に示す基板処理装置に備えられたノズル２０に代えて用いることができる。
ノズル２００は、純水導入路５および４本の薬液導入路６にそれぞれ連通した連通路２０１，２０２，２０３，２０４，２０５と、これらの連通路２０１〜２０５を流れる純水および薬液を混合（合流）させるための混合路２０６と、混合路２０６において純水および薬液を混合させて得られる混合液をウエハＷの表面に向けて吐出するための吐出路２０７とを内部に有している。
【００４８】
このノズル２００を図４に示すノズル２０に代えて用い、純水用シリンジ５７および薬液用シリンジ６６からそれぞれ一定流量で送出される純水および薬液をノズル２００に供給することにより、ノズル２００内で薬液と純水とが一定の混合比で混合した混合液を作成することができ、その作成した混合液をウエハＷの表面に一定の流量で供給することができる。よって、このノズル２００を採用した構成によっても、洗浄不足などの処理不良を生じることなく、ウエハＷの表面に対して混合液による良好な処理を施すことができる。
【００４９】
以上、この発明のいくつか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実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、処理対象となる基板の一例としてウエハＷを取り上げたが、ウエハＷに限らず、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板および磁気／光ディスク用基板などの他の種類の基板が処理の対象とされてもよい。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を簡略化して示す図である。
【図２】上記基板処理装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図３】上記基板処理装置における基板の処理について説明するためのタイムチャートである。
【図４】基板の表面上で薬液と純水との混合液を作成する構成を簡略化して示す図である。
【図５】図４に示す構成の基板処理装置に備えられたノズルを下方から見た図である。
【図６】薬液および純水を混合して混合液を作成し、その混合液を基板の表面に供給するためのノズルの構成について説明するための図である。
【図７】従来の基板処理装置の構成を簡略化して示す図である。
【符号の説明】
１          スピンチャック
２          ノズル
３          混合液供給路
４          ミキシングバルブ
５          純水導入路
６          薬液導入路
７          制御装置
５６        吸引／吐出路
５７        純水用シリンジ
５７１      シリンダ
５７２      ピストン
５９        ボールねじ機構
５９１      ねじ軸
５９２      ナット
Ｍ１        モータ
６５        吸引／吐出路
６６        薬液用シリンジ
６６１      シリンダ
６６２      ピストン
６７        ボールねじ機構
６７１      ねじ軸
６７２      ナット
Ｍ２        モータ
Ｗ          ウエハ
２０        ノズル
２１〜２５  吐出口
２００      ノズル
【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】
2004281464.tif 000007
【図６】
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【図７】
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