CN110858556A - 基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质，提供一种能够高精度地进行处理液内的特定的成分的浓度变更的技术。基板液处理装置具有贮存处理液的处理槽、对处理槽供给处理液的处理液供给部、从处理槽排出处理液的处理液排出部和控制处理液供给部和处理液排出部的控制部，控制部基于对处理槽中贮存的处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与特定成分的当前的浓度有关的信息、与处理槽中贮存的处理液中的每单位时间的特定成分的浓度上升量有关的信息和与指示所表示的变更后的特定成分的浓度有关的信息，计算从处理槽排出的处理液的排出量和向处理槽供给的处理液的供给量，基于该计算结果来控制处理液供给部和处理液排出部。

Description

基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质
技术领域
本公开涉及一种基板液处理装置、基板液处理方法和存储介质。
背景技术
专利文献1中公开了一种基板液处理装置，使对基板进行处理的处理液在处理液循环部中循环，在从处理液循环部分支出来进行排出的处理液排出部中利用浓度传感器来测量所排出的处理液中的浓度。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-143684号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供一种能够高精度地进行处理液内的特定的成分的浓度变更的技术。
用于解决问题的方案
本公开的一个方式的基板液处理装置具有：处理槽，其用于贮存处理液；处理液供给部，其用于对所述处理槽供给所述处理液；处理液排出部，其用于从所述处理槽排出所述处理液；以及控制部，其控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，其中，所述控制部基于对所述处理槽中贮存的所述处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与所述特定成分的当前的浓度有关的信息、与所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量有关的信息以及与所述指示所表示的变更后的所述特定成分的所述浓度有关的信息，计算从所述处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量，基于该计算结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部。
发明的效果
根据一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理装置，能够高精度地进行处理液内的特定的成分的浓度变更。
附图说明
图1是示意性地表示一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理系统的俯视图。
图2是一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理装置的示意图。
图3是表示一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理装置的控制部的功能性结构的框图。
图4是说明一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理装置中的硅浓度控制的图。
图5是一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理方法所涉及的流程图。
图6是一个示例性的实施方式所涉及的基板液处理方法的硅浓度控制所涉及的流程图。
具体实施方式
下面参照附图来详细地说明各种示例性的实施方式。此外，在各附图中对相同或相当的部分标注相同的附图标记。
[基板液处理系统]
如图1所示，基板液处理系统1A具备承载件搬入搬出部2、基板组形成部(日语：ロット形成部)3、基板组载置部4、基板组搬送部5、基板组处理部6以及控制部7。
其中，承载件搬入搬出部2进行将多张(例如25张)基板(硅晶圆)8以水平姿势上下排列地收容的承载件9的搬入和搬出。在该承载件搬入搬出部2设置有用于载置多个承载件9的承载件台(日语：キャリアステージ)10、用于进行承载件9的搬送的承载件搬送机构11、用于暂时保管承载件9的承载件存储部12和13、以及用于载置承载件9的承载件载置台(日语：キャリア載置台)14。在此，承载件存储部12在由基板组处理部6对要成为产品的基板8进行处理之前暂时保管该基板8。另外，承载件存储部13在由基板组处理部6对要成为产品的基板8进行处理后暂时保管该基板8。
而且，承载件搬入搬出部2使用承载件搬送机构11将从外部被搬入到承载件台10的承载件9搬送到承载件存储部12、承载件载置台14。另外，承载件搬入搬出部2使用承载件搬送机构11将被载置于承载件载置台14的承载件9搬送到承载件存储部13、承载件台10。被搬送到承载件台10的承载件9被向外部搬出。
基板组形成部3将收容于一个或多个承载件9的基板8组合来形成包括同时被处理的多张(例如50张)基板8的基板组。此外，在形成基板组时，可以以使基板8的在表面上形成有图案的面彼此相向的方式形成基板组，另外也可以以使基板8的在表面上形成有图案的面全部朝向一个方向的方式形成基板组。在该基板组形成部3设置有用于搬送多张基板8的基板搬送机构15。此外，基板搬送机构15能够在基板8的搬送途中使基板8的姿势从水平姿势变更成垂直姿势以及使基板8的姿势从垂直姿势变更成水平姿势。
而且，基板组形成部3使用基板搬送机构15将基板8从载置于承载件载置台14的承载件9搬送到基板组载置部4，将形成基板组的基板8载置于基板组载置部4。另外，基板组形成部3利用基板搬送机构15将载置于基板组载置部4的基板组向载置于承载件载置台14的承载件9搬送。此外，基板搬送机构15具有用于支承处理前(利用基板组搬送部5搬送之前)的基板8的处理前基板支承部和用于支承处理后(利用基板组搬送部5搬送之后)的基板8的处理后基板支承部这两种基板支承部来作为用于支承多张基板8的基板支承部。由此，防止附着于处理前的基板8等的微粒等转附到处理后的基板8等。
基板组载置部4将要利用基板组搬送部5在基板组形成部3与基板组处理部6之间搬送的基板组暂时载置于基板组载置台16(待机)。在该基板组载置部4设置有用于载置处理前(利用基板组搬送部5搬送之前)的基板组的搬入侧基板组载置台17和用于载置处理后(利用基板组搬送部5搬送之后)的基板组的搬出侧基板组载置台18。1个基板组的多张基板8以垂直姿势前后排列地载置于搬入侧基板组载置台17以及搬出侧基板组载置台18。
而且，在基板组载置部4，利用基板组形成部3形成的基板组被载置于搬入侧基板组载置台17，经由基板组搬送部5将该基板组搬入至基板组处理部6。另外，在基板组载置部4，从基板组处理部6经由基板组搬送部5搬出的基板组被载置于搬出侧基板组载置台18，并将该基板组搬送至基板组形成部3。
基板组搬送部5在基板组载置部4与基板组处理部6之间、基板组处理部6的内部之间进行基板组的搬送。在该基板组搬送部5设置有进行基板组的搬送的基板组搬送机构19。基板组搬送机构19包括沿着基板组载置部4和基板组处理部6配置的轨道20以及一边保持多张基板8一边沿着轨道20移动的移动体21。基板保持体22以进退自如的方式设置于移动体21，该基板保持体22用于保持以垂直姿势前后排列的多张基板8。
而且，基板组搬送部5利用基板组搬送机构19的基板保持体22接收被载置于搬入侧基板组载置台17的基板组，并将该基板组交接至基板组处理部6。另外，基板组搬送部5利用基板组搬送机构19的基板保持体22接收利用基板组处理部6处理后的基板组，并将该基板组交接至搬出侧基板组载置台18。并且，基板组搬送部5使用基板组搬送机构19在基板组处理部6的内部进行基板组的搬送。
基板组处理部6将以垂直姿势前后排列的多张基板8作为1个基板组进行蚀刻、清洗、干燥等处理。在该基板组处理部6排列设置有进行基板8的干燥处理的干燥处理装置23、进行基板保持体22的清洗处理的基板保持体清洗处理装置24、进行基板8的清洗处理的清洗处理装置25以及进行基板8的蚀刻处理的两台蚀刻处理装置26。
干燥处理装置23具备处理槽27以及升降自如地设置于处理槽27的基板升降机构28。向处理槽27供给干燥用的处理气体(IPA(异丙醇)等)。1个基板组的多张基板8以垂直姿势前后排列地被保持于基板升降机构28。干燥处理装置23利用基板升降机构28从基板组输送机构19的基板保持体22接收基板组，并利用基板升降机构28使该基板组升降，由此利用供给到处理槽27的干燥用的处理气体进行基板8的干燥处理。另外，干燥处理装置23将基板组从基板升降机构28交接至基板组搬送机构19的基板保持体22。
基板保持体清洗处理装置24具有处理槽29，使得能够向该处理槽29供给清洗用的处理液和干燥气体，在向基板组搬送机构19的基板保持体22供给清洗用的处理液之后供给干燥气体，由此进行基板保持体22的清洗处理。
清洗处理装置25具有清洗用的处理槽30和冲洗用的处理槽31，基板升降机构32、33以升降自如的方式设置于各处理槽30、31。在清洗用的处理槽30中贮存清洗用的处理液(SC-1等)。在冲洗用的处理槽31中贮存冲洗用的处理液(纯水等)。
蚀刻处理装置26具有蚀刻用的处理槽34和冲洗用的处理槽35，基板升降机构36、37以升降自如的方式设置于各处理槽34、35。在蚀刻用的处理槽34中贮存蚀刻用的处理液(磷酸水溶液)。在冲洗用的处理槽35中贮存冲洗用的处理液(纯水等)。
这些清洗处理装置25和蚀刻处理装置26为同样的结构。对蚀刻处理装置26进行说明，1个基板组的多张基板8以垂直姿势前后排列地被保持于基板升降机构36。在蚀刻处理装置26中，利用基板升降机构36从基板组搬送机构19的基板保持体22接收基板组，并利用基板升降机构36使该基板组升降，由此使基板组浸渍在处理槽34的蚀刻用的处理液中来进行基板8的蚀刻处理。之后，蚀刻处理装置26将基板组从基板升降机构36交接至基板组搬送机构19的基板保持体22。另外，利用基板升降机构37从基板组搬送机构19的基板保持体22接收基板组，并利用基板升降机构37使该基板组升降，由此使基板组浸渍在处理槽35的冲洗用的处理液中来进行基板8的冲洗处理。之后，将基板组从基板升降机构37交接至基板组搬送机构19的基板保持体22。
控制部7控制基板液处理系统1A的各部(承载件搬入搬出部2、基板组形成部3、基板组载置部4、基板组搬送部5、基板组处理部6)的动作。该控制部7例如包括计算机，具备可由计算机读取的存储介质138。在存储介质138中保存有对在基板液处理系统1A中执行的各种处理进行控制的程序。控制部7通过读出并执行存储介质138中存储的程序来控制基板液处理系统1A的动作。此外，程序既可以是存储于可由计算机读取的存储介质138，也可以是从其它存储介质安装到控制部7的存储介质138中的程序。作为可由计算机读取的存储介质138，例如存在硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、磁光盘(MO)、存储卡等。
[基板液处理装置]
接着，参照图2来详细地说明基板液处理系统1A包括的基板液处理装置A1。如图2所示，基板液处理装置A1构成为包括蚀刻处理装置26。
蚀刻处理装置26使用规定浓度的药剂(磷酸)的水溶液(例如88.3重量％的磷酸水溶液)作为蚀刻用的处理液来对基板8进行液处理(蚀刻处理)。此外，上述的“88.3重量％”表示将处理液的浓度调整为规定的设定浓度的情况下的磷酸水溶液的浓度的一例，可以适当地变更磷酸水溶液的浓度。如图2所示，蚀刻处理装置26具备处理液贮存部38、处理液供给部39、处理液循环部40以及处理液排出部41。
处理液贮存部38贮存处理液并且利用该处理液对基板8进行处理。处理液贮存部38具有处理槽34和外槽42。处理液贮存部38在上部开放的处理槽34的上部周围形成上部开放的外槽42，在处理槽34和外槽42中贮存处理液。处理槽34贮存处理液，通过利用基板升降机构36使基板8浸渍在该处理液中来对该基板8进行液处理。外槽42贮存从处理槽34溢出的处理液。外槽42中贮存的处理液通过处理液循环部40被供给至处理槽34。在外槽42设置有液面传感器80。液面传感器80为检测处理液贮存部38的外槽42中的液面高度的传感器。作为液面传感器80，能够使用可检测液面高度的各种传感器。液面传感器80将表示检测出的液面高度的信息输出至控制部7。
处理液供给部39向处理液贮存部38供给处理液。处理液供给部39具备水溶液供给部43和水供给部44(纯水供给部)。水溶液供给部43具有水溶液供给源45和流量调整器46。
水溶液供给源45对处理液贮存部38供给磷酸水溶液。水溶液供给源45例如供给88.3重量％的25℃的磷酸水溶液。从水溶液供给源45供给的磷酸水溶液经由流路43a被供给至处理液贮存部38。流量调整器46设置于流路43a中的水溶液供给源45的下游侧。流量调整器46与控制部7连接，由控制部7来进行开闭控制和流量控制。
水供给部44向处理液贮存部38供给水(纯水)。水供给部44将用于供给规定温度(例如25℃)的纯水的水供给源47经由流量调整器48连接至处理液贮存部38的外槽42。流量调整器48与控制部7连接，由控制部7来进行开闭控制和流量控制。
处理液循环部40将外槽42内的处理液输送至处理槽34。处理液循环部40具备循环流路49、泵50、加热器51、过滤器52以及硅浓度计53(浓度测量部)。循环流路49为从处理液贮存部38的外槽42的底部延伸至处理槽34的底部的流路。在循环流路49，从上游侧(外槽42侧)向下游侧(处理槽34侧)依次设置有泵50、加热器51、过滤器52以及浓度计53。泵50及加热器51与控制部7连接，并且由控制部7来进行驱动控制。泵50将处理液从上游侧向下游侧加压输送。加热器51将处理液加热至设定温度(例如165℃)。过滤器52去除处理液中混入的微粒。硅浓度计53测量循环流路49中的处理液中的硅浓度。硅浓度计53将测量出的硅浓度输出至控制部7。此外，硅浓度计53设置于使处理液贮存部38中的处理液循环的处理液循环部40的循环流路49，因此实质上测量的是处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度。
处理液排出部41从处理槽34内排出处理液。处理液排出部41例如具有排液流路41A和阀41B。排液流路41A导出处理槽34内的处理液。排液流路41A的一端部与处理槽34的底部连接，排液流路41A的另一端部与基板液处理系统1A的排液管(未图示)连接。阀41B设置于排液流路41A。阀41B与控制部7连接，由控制部7来进行开闭控制。
接着，参照图3来详细地说明蚀刻处理装置26的控制部7。图3是公开控制部7的功能性结构的框图。如图3所示，控制部7具备浓度变更信息保持部71、浓度信息保持部72、计算部73以及处理液控制部74，来作为功能上的结构(功能模块)。此外，在图3中示出了控制部7中的、具有以处理液中的硅浓度的控制为目的而控制处理液供给部39和处理液排出部41的功能的结构。因而，省略了关于进行与磷酸浓度有关的控制等的结构的记载，但图3所示的功能部的一部分有时兼具该功能。
控制部7的浓度变更信息保持部71具有保持与处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度有关的指示信息的功能。与硅浓度有关的指示是用于指示使特定的时间段中的处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度为规定的浓度(范围)的信息。在后文叙述其详情。
浓度信息保持部72具有保持在控制部7控制处理液供给部39和处理液排出部41使得基于浓度指示信息来改变处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度时所需的信息的功能。作为浓度信息保持部72中保持的与硅浓度关联的信息，例如可以列举出与当前的处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度有关的信息、与处理液贮存部38中贮存的处理液中的每单位时间的硅浓度的上升量有关的信息等。在后文叙述详情。
计算部73基于由浓度变更信息保持部71保持的与硅浓度的变更有关的指示以及浓度信息保持部72中保持的与硅浓度关联的信息，来计算要由处理液供给部39向处理液贮存部38供给的处理液的供给量(以下有时记载为“供给量”)、以及要由处理液排出部41从处理液贮存部38排出的处理液的排出量(以下有时记载为“排出量”)。在此，供给量是指每单位时间供给的量，同样地，排出量是指每单位时间排出的量。另外，计算部73还具有在从硅浓度计53获取到与处理液贮存部38中贮存的处理液中的硅浓度有关的信息的情况下利用该信息来对处理液的供给量和排出量进行校正的功能。
处理液控制部74基于由计算部73得到的计算结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41的各部。具体地说，关于处理液供给部39，控制流量调整器46、48，进行与从处理液供给部39供给的处理液有关的控制。另外，关于处理液排出部41，对阀41B进行控制，进行与从处理液排出部41排出的处理液有关的控制。
控制部7通过上述的各部发挥功能来控制处理液贮存部38中的处理液的硅浓度。控制部7在需要改变处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的情况下，对在改变了从处理液供给部39供给的处理液的供给量和自处理液排出部41排出的处理液的排出量的情况下的硅浓度的变化进行预测。另外，控制部7利用预测结果来控制从处理液供给部39供给的处理液的供给量和从处理液排出部41排出的处理液的排出量。参照图4来对这一点进行说明。
图4是说明与时间t对应的、处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度的变化的图。图4所示的X1和X2是基于浓度指示信息被指示的硅浓度。在图4中示出了被指示在时刻t1使硅浓度从X1向X2变化的状态。
另一方面，图4所示的x为表示处理液贮存部38中的处理液的实际的硅浓度的变化的一例的虚线。处理液贮存部38中贮存的处理液的硅浓度根据从投入至处理液贮存部38中的基板8溶出的硅而变化。另外，硅浓度也根据从处理液供给部39供给处理液和从处理液排出部41排出处理液而变化。因此，硅浓度有时会稍微地变动。因此，在控制部7中，设定包括浓度X1的规定的浓度范围X10，并以使处理液中的硅浓度包含在浓度范围X10中的水平来对控制部7进行控制。浓度范围X10例如能够设为以浓度X1为基准点的±2ppm。另外，也同样地对浓度X2设定了浓度范围X20。
控制部7在将处理液贮存部38中贮存的处理液的硅浓度保持为固定的情况下通过积分控制来进行控制。作为积分控制，例如可以列举出PID控制。控制部7利用积分控制来控制处理液供给部39和处理液排出部41，使得处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的变化变小，并且调整处理液的供给量和排出量以将硅浓度保持为固定。另一方面，在改变处理液贮存部38中贮存的处理液的硅浓度的情况下，控制部7也通过改变处理液的供给量和排出量来变更处理液的硅浓度。
在基板液处理装置A1中设置有硅浓度计53，由于硅浓度计53的测量间隔在某种程度上比较长，因此当想要基于硅浓度计53的测量结果来控制处理液的供给量和排出量时，有时处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的变更控制花费时间。因此，在基板液处理装置A1中，对处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的变化进行预测，并基于该预测来改变处理液的供给量和排出量。
参照图4来进一步说明改变处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的情况下的控制。在图4中示出了被指示了在时刻t1使处理液贮存部38中的处理液的硅浓度从X1向X2变化的情况。其中，如上所述，处理液贮存部38中的处理液中的硅浓度会根据从基板8溶出的硅的量、从处理液供给部39供给的处理液的供给量、以及从处理液排出部41排出的处理液的排出量而发生变化。因此，不能够一次就使处理液贮存部38中的处理液硅浓度从X1向X2变更。因此，在控制部7中，在要使浓度从X1向X2变更时，制作与处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的浓度变化有关的设定曲线C。在图4所示的例子中，与浓度变化有关的设定曲线C示出了在从时刻t1至时刻t2的期间硅浓度从X1逐渐向X2变更的情况。能够将设定曲线C制作为怎样的曲线也根据基板液处理装置A1的处理能力等而变化。具体地说，能够根据处理液贮存部38的容量、处理槽34内的硅浓度上升量(每单位时间的硅浓度的上升量)、基板液处理装置A1中的处理液的供给量(每单位时间的供给量)的上限以及排出量(每单位时间的排出量)的上限来决定设定曲线C。
此外，关于时刻t2、也就是使硅浓度从X1变更至X2为止的所需时间，能够基于基板液处理装置A1的处理能力等根据最快地进行硅浓度的变更的情况下的所需时间来设定。另外，可以采用预先决定使硅浓度从X1变更至X2为止的所需时间来设定时刻t2的结构。
对基于上述的特征的处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的变化进行说明。例如，当将t-1分钟前的硅浓度设为At-1(ppm)、将处理槽34内的硅浓度上升量设为Δα(ppm)、将处理液贮存部38和使处理液贮存部38的液体循环的处理液循环部40中的液体的总量设为V(L)、设为处理液的供给量和排出量相同且将该量设为ΔE(L)时，能够通过以下的数式(1)计算t分钟时的硅浓度At(ppm)。此外，在为以下的数式(1)的情况下，Δα与每单位时间的硅浓度的上升量对应。另外，ΔE与每单位时间的处理液的供给量和排出量对应。
[数式1]
Figure BDA0002177180130000111
如上述的数式(1)所示，某个时间点的硅浓度由规定时间(在此为1分钟)内的硅浓度的变化量的范围、处理液贮存部38的容量、处理槽34内的与从基板8的硅溶出相伴的硅浓度上升量、基板液处理装置A1中的处理液的供给量的上限以及排出量决定。因而，在控制部7中，基于这些信息来求出设定曲线C。此外，上述的数式(1)示出了根据处理液的供给量和排出量来控制硅浓度的情况下的、硅浓度的计算方法的一例。因而，硅浓度的计算可以不利用上述的数式。另外，可以组合上述所示的参数以外的参数来生成用于计算硅浓度的数式。另外，例如，在上述的数式(1)中，作为与硅浓度有关的信息，在右式中使用了硅浓度上升量，但也可以使用硅溶出量来代替硅浓度上升量。硅溶出量是指从基板溶出至处理液的硅的量。在使用硅溶出量的情况下，在右式的分子中追加硅溶出量即可。
另外，在控制部7中设定设定曲线C，由此，通过计算来计算出处理液的供给量和排出量(与上述的数式(1)中的E对应的量)。作为该结果，计算出用于如图4所示那样在时刻t1至时刻t2的期间使处理液贮存部38中的处理液的浓度与设定曲线C对应地变化的处理液的供给量和排出量的设定值。在图4中将通过上述的过程计算出的时刻t1至时刻t2之间的处理液的供给量和排出量表示为F。在控制部7中，按照该计算结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41并控制处理液的供给量和排出量，由此将处理液贮存部38中的浓度调整为与设定曲线C对应的浓度变化。在本实施方式中将利用上述的方法进行的硅浓度的控制、即在预测处理液贮存部38中的处理液的同时进行的控制部7的控制称作预测控制。
此外，与处理槽34内的由于基板8导致的硅浓度上升量有关的信息的获取方法不特别进行限定。例如，能够通过利用硅浓度计53测量在将基板8贮存在处理槽34中的状态且不积极地利用处理液的供给和排出进行与硅浓度的变化有关的控制的状态下的处理液中的硅浓度的变化，来得到与硅浓度上升量有关的信息。另外，也可以在进行基板8的处理前，事先另外利用进行分析等方法来获取与硅浓度上升量有关的信息。与硅浓度上升量有关的信息被控制部7的浓度信息保持部72保持。
另外，关于设定设定曲线C时所需的其它信息、例如处理液贮存部38的容量、基板液处理装置A1中的处理液的供给量(每单位时间的供给量)的上限以及排出量(每单位时间的排出量)，也被浓度信息保持部72保持。
在上述的浓度调整方法中，没有使用利用硅浓度计53得到的浓度的测量结果。然而，处理液贮存部38中的处理液的硅浓度例如可能会由于处理液的温度、硅溶出量的变化等而变为与控制部7的预测结果不同的值。因此，控制部7在获取到由硅浓度计53测量出的处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的信息的情况下，基于得到的测量结果再次进行与用于设为与设定曲线C对应的硅浓度的处理液的供给量和排出量有关的计算，并对设定值进行校正。
在图4所示的例子中，将时刻t10、t11、t12、t13设为获取与由硅浓度计53测量出的硅浓度有关的信息的时刻。其中，时刻t11和时刻t12为通过预测控制来改变硅浓度的阶段中的硅浓度的测量。在此，设为时刻t11的硅浓度的测量结果与通过预测控制设想的时刻t11的硅浓度不同。此时，在控制部7中，基于从硅浓度计53得到的硅浓度的信息来对通过预测控制求出的处理液的供给量和排出量进行校正。在图4中，将校正后的供给量和排出量(从时刻t11至时刻t12的期间的校正值)表示为F1。控制部7基于校正后的供给量和排出量即F1来控制处理液供给部39和处理液排出部41。像这样，在获取到与由硅浓度计53测量出的硅浓度有关的信息的情况下，利用该信息来对用于设为与设定曲线C对应的硅浓度的处理液的供给量和排出量进行校正。由此，能够减少与设定曲线C之间的误差，并且能够控制处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的变化。
像这样，在控制部7中，将在定期地(例如每隔1分钟)计算处理液贮存部38中的处理液的硅浓度来将硅浓度保持为固定的情况下进行的控制(积分控制)和在使硅浓度变化为规定的浓度(例如浓度X2)的情况下进行的控制(预测控制)组合，来进行硅浓度的控制。对积分控制和预测控制进行切换的定时为使处理液贮存部38中的处理液的硅浓度从X1向X2变化的指示。在控制部7中，将表示硅浓度的目标的浓度范围(X10、X20)发生了变更的信息用作使硅浓度从X1向X2变化的指示。即，将与硅浓度的目标的浓度范围(X10、X20)的变更有关的信息用作成为用于判断是否变更处理液的硅浓度的控制的方法的基准的信息。如上述的那样，在控制部7中以使定期地计算的硅浓度收敛于规定的浓度范围(X10)中并且接近目标浓度(X1)的方式进行控制，但当目标的浓度例如从X1向X2变更时，规定的浓度范围也从X10向X20变更。因而，处理液的硅浓度会偏离变更后的浓度范围即X20。在控制部7中，在通过计算得到的硅浓度包含在规定的浓度范围的期间实施积分控制。而且，在通过计算得到的硅浓度偏离规定的浓度范围的情况下，控制部7进行基于作为目标的浓度范围来确定目标浓度并朝向该浓度来变更硅浓度的控制(预测控制)。其中，在控制部7中对积分控制和预测控制进行切换的方法不限定为利用上述的目标的浓度范围的方法，能够恰当地变更。
[基板液处理方法]
接着，参照图5和图6的流程图来说明基板液处理方法的一例。图5为说明在基板液处理装置A1中进行基板的液处理时的一系列的处理的过程的流程图，图6是说明其中的硅浓度(Si浓度)的控制的过程的流程图。
在将作为液处理的对象的基板搬入基板液处理装置A1的处理液贮存部38之前，进行处理液贮存部38中的处理液的硅浓度的调整。首先，如图5所示，利用硅浓度计53测量处理液贮存部38中的处理液的硅浓度(Si浓度)(S01)。将硅浓度的测量结果发送至控制部7。在控制部7的计算部73中，确认由硅浓度计53测量出的硅浓度是否与基板的液处理时的设定值一致(S02)。此时，在设定值与当前的硅浓度之差不小于固定值的情况下(S02：“否”)，即，在设定值与当前的硅浓度之差为固定值以上的情况下，控制部7的处理液控制部74控制处理液供给部39和处理液排出部41，以调整处理液贮存部38中的处理液的硅浓度(S03)。在该阶段中，未向处理液贮存部38的处理槽34内搬入基板8，因此通过控制针对处理液贮存部38的处理液的供给量和排出量来进行硅浓度的调整。此外，在控制部7中，在进行了与处理液贮存部38中的处理液的磷酸的温度有关的校正(S04)以及从水供给部44供给的纯水的供给量的校正(S05)的基础上，控制处理液供给部39和处理液排出部41，从而能够控制处理液的供给量和排出量(S06)。此外，在控制处理液的供给量和排出量的阶段(S06)中，可以同时地进行用于调整与处理液贮存部38中的处理液有关的各种参数的控制(例如处理槽34中的氮鼓泡(日语：バブリング))。
另一方面，在设定值与当前的硅浓度之差小于固定值的情况(S02：“是”)下，在控制部7中，判断为能够向处理槽34内搬入基板8(S07)，并实施搬入基板8的控制(S08)。当基板8被搬入处理槽34内时，利用处理液对基板8进行期望的处理。此时，在控制部7中，通过上述的方法即将积分控制和预测控制组合的方法来进行硅浓度的控制(S09：处理液供给工序、处理液排出工序、以及控制工序)。
参照图6来说明进行硅浓度的控制的情况下的具体的过程。首先，当开始硅浓度的控制时，在控制部7的计算部73中，对与每隔1分钟预先设定的硅浓度的变化相应的处理液的供给量和排出量进行预测计算(S21)。在计算部73中，如上述的那样，基于当前的硅浓度和下一个时间点的硅浓度、以及从基板8溶出的硅浓度的溶出量等，来计算处理液的供给量和排出量。
接着，在控制部7的处理液控制部74中，判定下一个时间点的硅浓度与当前的硅浓度是否相差固定的范围以上(S22)。在下一个时间点的硅浓度包含在规定的浓度范围中(没有偏离规定的浓度范围)的情况(S22：“否”)下，进行积分控制。即，在控制部7的计算部73中，进行基于积分的处理液的供给量和排出量的计算(S23)，在控制部7的处理液控制部74中，基于计算部73的计算结果来进行流量的控制(S24)。另一方面，在下一个时间点的硅浓度没有包含在规定的浓度范围中(偏离规定的浓度范围)的情况(S22：“是”)下，判断为规定的浓度范围发生了变更、即硅浓度的设定发生了变更，并进行与浓度变更有关的控制。
如上述的那样，在控制部7的计算部73中，基于变更后的浓度的信息制作与硅浓度的浓度变化有关的设定曲线C，计算处理液的供给量和排出量使得浓度按照该设定曲线C变化(S25)。然后，在控制部7的处理液控制部74中，基于计算部73中的计算结果来进行流量的控制(S26)。像这样，在控制部7中，基于当前的硅浓度和下一个时间点的硅浓度的比较(S22)结果来实施积分控制(S23、S24)或预测控制(S25、S26)。
另外，在控制部7的计算部73中，确认是否接收到来自硅浓度计53的硅浓度的测量结果(S27)。在没有接收到来自硅浓度计53的测量结果的情况(S27：“否”)下，在下一次(1分钟后)的硅浓度的预测计算(S21)时重复进行同样的控制。
另一方面，在接收到来自硅浓度计53的测量结果的情况(S27：“是”：浓度测量工序)下，对根据接收到的测量结果得到的硅浓度与由控制部7的计算部73计算出的硅浓度进行比较，判断是否需要进行处理液的供给量和排出量的校正(S28)。在判断为需要进行校正的情况(S28：“是”)下，在计算部73中计算校正后的供给量和排出量，并基于该计算的结果来对流量(供给量和排出量)进行校正(S29)。此外，在判断为不需要进行校正的情况(S28：“否”)下，不进行由计算部73进行的校正。
重复进行图6所示的一系列的处理，直至接收到硅浓度计53的硅浓度的测量结果的情况下(S27：“是”)为止。其中，当制作达到规定的浓度的设定曲线C并且计算处理液的供给量和排出量使得浓度按照设定曲线C变化时，认为在进行基于来自硅浓度计53的测量结果的校正之前不需要计算。在这样的情况下，可以省略流量的计算(S25)。
在接收到硅浓度计53的硅浓度的测量结果(S27：“是”)并且根据需要进行了校正(S29)后，返回图5，进行基于其它参数的校正。即，在控制部7中，在进行了与处理液贮存部38中的处理液的磷酸的温度有关的校正(S10)以及从水供给部44供给的纯水的供给量的校正(S11)的基础上，控制处理液供给部39和处理液排出部41，从而能够控制处理液的供给量和排出量(S12)。此外，在控制处理液的供给量和排出量的阶段(S12)中，可以同时进行用于调整与处理液贮存部38中的处理液有关的各种参数的控制(例如处理槽34中的氮鼓泡)。
在与基板8有关的液处理结束之前，重复进行从硅浓度的控制(S09)至与其它参数有关的控制(S12)为止的控制。即，在控制部7中，判断是否结束处理(S13)，在判断为不结束的情况(S13：“否”)下，重复进行一系列的处理(S09～S12)。另一方面，在判定为结束基板8的液处理的情况(S13：“是”)下，搬出基板8(S14)，结束与该基板8有关的液处理。
[作用]
在以上的实施方式中，在需要对基板液处理装置A1中的处理槽34中贮存的处理液的硅浓度进行变更的情况下，基于对处理槽34中贮存的处理液中的硅浓度进行变更的指示，并且基于与当前的硅浓度有关的信息、与处理槽34中贮存的处理液中的每单位时间的硅浓度的变化量(浓度上升量)有关的信息、以及与指示所表示的变更后的硅浓度有关的信息，来计算处理液的排出量和供给量，基于该计算结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41。因此，在需要变更硅浓度的情况下，能够迅速地进行浓度变更，并且能够高精度地进行该浓度变化。相比于进行利用硅浓度计来测量硅浓度的浓度变更的情况，控制响应性提高，因此能够迅速地进行浓度变更。另外，考虑处理液中的每单位时间的硅浓度的变化量地进行浓度的估计，因此高精度地预测处理槽内的处理液的硅浓度，计算处理液的排出量和供给量，基于计算结果进行控制，因此与浓度变更有关的精度也提高。
在上述的实施方式中，在基板液处理装置A1中，能够通过硅浓度计53来确认处理槽34中贮存的处理液中的硅浓度，因此例如控制部7能够基于硅浓度的测量结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41。具体地说，在上述实施方式中，基于由硅浓度计53测量出的硅浓度来对与处理液的供给量和排出量有关的计算结果进行校正，并基于校正后的计算结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41。通过设为这样的结构，能够更高精度地进行处理槽34中的处理液中的硅浓度的变更。
在上述的实施方式中，在要使特定成分的浓度固定的期间(不变更浓度的期间)，基板液处理装置A1的控制部7基于硅浓度计53的测量结果来控制处理液供给部39和处理液排出部41，使得处理槽34中贮存的处理液的硅浓度固定。因此，即使在要使处理液中的硅浓度固定的期间，也能够基于硅浓度计53的测量结果进行控制使得处理槽中贮存的处理液的特定成分的浓度固定，因此能够高精度地进行浓度的管理。此外，如上述实施方式所说明的那样，也可以设为进行与规定时间(每隔1分钟)的浓度预测计算组合后的控制的结构。在该情况下，能够进一步高精度地进行硅浓度的管理。
在上述的实施方式中，处理液供给部39包括水供给部44。因此，能够利用该水供给部44来进行从处理液供给部供给的处理液中的硅浓度的调整、液面的调整等，因此能够更精细地进行处理槽34中的硅浓度的调整。
在上述的实施方式中，可以在要使处理液中的特定成分的浓度固定的期间利用控制部7计算处理槽34中贮存的处理液中的每单位时间的硅浓度的上升量。在设为这样的结构的情况下，相比于事先计算浓度上升量的情况等，能够得到与实际的液处理中的特定成分的浓度上升量有关的信息，从而能够基于该信息来计算从处理槽34的处理液的排出量和供给量。因而，能够更高精度地进行处理槽34中的处理液中的硅浓度的变更。
[变形例]
应当理解的是，本次公开的实施方式的所有的点均是示例性的而非限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附的权利要求书及其宗旨的范围内以各种方式进行省略、置换、变更。
例如，在上述实施方式中，对处理液中的特定成分为硅且控制处理液中的硅浓度的情况进行了说明，但特定成分不限定为硅。
另外，处理液供给部39和处理液排出部41的结构和配置能够适当地进行变更。另外，处理液供给部39和处理液排出部41的数量也能够适当地进行变更。
另外，作为浓度测量部来发挥功能的硅浓度计53的配置也能够适当地进行变更。在上述实施方式中，对硅浓度计53设置于处理液循环部40的循环流路49上的情况进行了说明，但只要能够测量处理槽34中的处理液的浓度，则能够适当地变更其安装位置。
[示例]
例1：在一个示例性的实施方式中，基板液处理装置具有：处理槽，其贮存处理液；处理液供给部，其对所述处理槽供给所述处理液；处理液排出部，其从所述处理槽排出所述处理液；以及控制部，其控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，其中，所述控制部基于对所述处理槽中贮存的所述处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与所述特定成分的当前的浓度有关的信息、与所述处理槽中贮存的上述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量有关的信息以及与所述指示所表示的变更后的所述特定成分的所述浓度有关的信息，计算从所述处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量，基于该计算结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部。在上述的基板液处理装置中，在控制部中，基于对处理槽中贮存的处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与特定成分的当前的浓度有关的信息、与处理槽中贮存的处理液中的每单位时间的特定成分的浓度上升量有关的信息以及与指示所表示的变更后的特定成分的所述浓度有关的信息，计算从处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量。而且，基于该计算结果，通过控制部来控制处理液供给部和处理液排出部。通过具有这样的结构，能够高精度地进行基于浓度变更的指示的、处理槽中的处理液中的特定成分的浓度变更。
例2：在例1的基板液处理装置中，也可以是，具有浓度测量部，所述浓度测量部每隔固定时间测量所述处理槽中贮存的所述处理液中的所述特定成分的浓度。在设为上述的方式的情况下，能够通过浓度测量部来确认处理槽中贮存的处理液中的特定成分的浓度，因此，例如，控制部能够基于特定成分的浓度的测量结果来控制处理液供给部和处理液排出部，能够更高精度地进行处理槽中的处理液中的特定成分的浓度变更。
例3：在例2的基板液处理装置中，也可以是，所述控制部基于所述浓度测量部的测量结果来校正所述计算结果，基于该校正后的计算结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部。在设为上述的方式的情况下，能够基于由浓度测量部测量出的浓度来校正计算结果，并基于校正后的计算结果来控制处理液供给部和处理液排出部。因此，能够更高精度地进行处理槽中的处理液中的特定成分的浓度变更。
例4：在例2或例3的基板液处理装置中，也可以是，所述控制部在要使所述处理液中的所述特定成分的浓度固定的期间，基于所述浓度测量部的测量结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，使得所述处理槽中贮存的所述处理液的所述特定成分的浓度固定。在设为上述的方式的情况下，即使在要使处理液中的特定成分的浓度固定的期间，也能够基于浓度测量部的测量结果来进行控制使得处理槽中贮存的处理液的特定成分的浓度固定，即使在要使处理液内的特定的成分的浓度固定的期间，也能够高精度地进行浓度的管理。
例5：在例1～例4所记载的基板液处理装置中，也可以是，所述处理液供给部包括纯水供给部。在设为上述的方式的情况下，能够利用纯水供给部进行从处理液供给部供给的处理液中的特定成分的浓度等的调整，因此能够更精细地进行处理槽中的处理液的特定成分的浓度的调整。
例6：在例1～例5所记载的基板液处理装置中，也可以是，在要使所述处理液中的所述特定成分的浓度固定的期间通过所述控制部来计算所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量。在设为上述的方式的情况下，在要使处理液中的特定成分的浓度固定的期间通过控制部来计算处理液中的每单位时间的特定成分的浓度上升量，因此相比于事先计算浓度上升量的情况等，能够得到与实际的液处理中的特定成分的浓度上升量有关的信息，并能够基于该信息来计算从处理槽排出的处理液的排出量和向处理槽供给的处理液的供给量。因而，能够更高精度地进行处理槽中的处理液中的特定成分的浓度变更。
例7：在另一示例性的实施方式中，基板液处理方法包括以下工序：处理液供给工序，利用处理液供给部对用于贮存处理液的处理槽供给处理液；处理液排出工序，利用处理液排出部从所述处理槽排出所述处理液；以及控制工序，控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，其中，在所述控制工序中，基于对所述处理槽中贮存的所述处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与所述特定成分的当前的浓度有关的信息、与所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量有关的信息以及与所述指示所表示的变更后的所述特定成分的所述浓度有关的信息，计算从所述处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量，基于该计算结果来进行所述处理液供给工序中的所述处理液供给部的控制和所述处理液排出工序中的所述处理液排出部的控制。在该情况下，起到与例1相同的作用效果。
例8：在例7所述的基板液处理方法中，也可以是，包括每隔固定时间测量所述处理槽中贮存的所述处理液中的所述特定成分的浓度的浓度测量工序。在该情况下，起到与例2相同的作用效果。
例9：在例8所述的基板液处理方法中，也可以是，在所述控制工序中，基于所述浓度测量工序中的测量结果来校正所述计算结果，基于该校正后的计算结果来进行所述处理液供给工序中的所述处理液供给部的控制和所述处理液排出工序中的所述处理液排出部的控制。在该情况下，起到与例3相同的作用效果。
例10：在另一示例性的实施方式中，计算机可读取的存储介质记录有用于使装置执行例7的基板液处理方法的程序。在该情况下，起到与上述的基板液处理方法相同的作用效果。在本说明书中，计算机可读取的存储介质中包括非暂时性的有形的介质(non-transitory computer recording medium)(例如各种主存储装置或辅助存储装置)、传输信号(transitory computer recording medium)(例如能够经由网络提供的数据信号)。

Claims (10)

1.一种基板液处理装置，具有：
处理槽，其用于贮存处理液；
处理液供给部，其用于对所述处理槽供给所述处理液；
处理液排出部，其用于从所述处理槽排出所述处理液；以及
控制部，其控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，
其中，所述控制部基于对所述处理槽中贮存的所述处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与所述特定成分的当前的浓度有关的信息、与所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量有关的信息以及与所述指示所表示的变更后的所述特定成分的所述浓度有关的信息，计算从所述处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量，基于该计算的结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部。
2.根据权利要求1所述的基板液处理装置，其特征在于，
具有浓度测量部，所述浓度测量部每隔固定时间测量所述处理槽中贮存的所述处理液中的所述特定成分的浓度。
3.根据权利要求2所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述控制部基于所述浓度测量部的测量结果来校正所述计算结果，基于该校正后的计算结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部。
4.根据权利要求2或3所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述控制部在要使所述处理液中的所述特定成分的浓度固定的期间，基于所述浓度测量部的测量结果来控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，使得所述处理槽中贮存的所述处理液的所述特定成分的浓度固定。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板液处理装置，其特征在于，
所述处理液供给部包括纯水供给部。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板液处理装置，其特征在于，
在要使所述处理液中的所述特定成分的浓度固定的期间通过所述控制部来计算所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量。
7.一种基板液处理方法，包括以下工序：
处理液供给工序，利用处理液供给部对用于贮存处理液的处理槽供给处理液；
处理液排出工序，利用处理液排出部从所述处理槽排出所述处理液；以及
控制工序，控制所述处理液供给部和所述处理液排出部，
其中，在所述控制工序中，基于对所述处理槽中贮存的所述处理液中的特定成分的浓度进行变更的指示，来基于与所述特定成分的当前的浓度有关的信息、与所述处理槽中贮存的所述处理液中的每单位时间的所述特定成分的浓度上升量有关的信息以及与所述指示所表示的变更后的所述特定成分的所述浓度有关的信息，计算从所述处理槽排出的所述处理液的排出量和向所述处理槽供给的所述处理液的供给量，基于该计算的结果来进行所述处理液供给工序中的所述处理液供给部的控制和所述处理液排出工序中的所述处理液排出部的控制。
8.根据权利要求7所述的基板液处理方法，其特征在于，
包括每隔固定时间测量所述处理槽中贮存的所述处理液中的所述特定成分的浓度的浓度测量工序。
9.根据权利要求8所述的基板液处理方法，其特征在于，
在所述控制工序中，基于所述浓度测量工序中的测量结果来校正所述计算结果，基于该校正后的计算结果来进行所述处理液供给工序中的所述处理液供给部的控制和所述处理液排出工序中的所述处理液排出部的控制。
10.一种计算机可读取的存储介质，记录有用于使装置执行根据权利要求7所述的基板液处理方法的程序。
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