CN111383962A - 基板处理装置和基板处理装置的运转方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置和基板处理装置的运转方法。基板处理装置具备：贮存部；多个处理部；液供给部，其向贮存部至少供给第一液，该第一液包括处理液自身或者用于调配处理液的原料液；检测部，其检测变量的值，该变量表示从液供给部向贮存部供给的第一液的状态、或者通过从液供给部供给第一液而发生变化的处于贮存部中的处理液的状态；以及控制部，其使多个处理部依次执行相同的液处理。控制部基于变量的值的检测结果来判断是否能够以处理部要求的条件同时从贮存部向预先决定的数量的处理部继续供给处理液，如果判断为不能，则执行使同时执行液处理的处理部的数量相比于预先决定的数量减少的同时处理限制控制。

Description

基板处理装置和基板处理装置的运转方法
技术领域
本公开涉及一种基板处理装置和基板处理装置的运转方法。
背景技术
在半导体装置的制造中，对半导体晶圆等基板实施药液清洗处理、镀敷处理、显影处理等各种液处理。作为进行这样的液处理的装置，已知一种具备多个清洗处理部的基板处理装置(例如参照专利文献1)。
在专利文献1的基板处理装置中，使用多个单片式的清洗处理部来依次进行基板的处理。在各清洗处理部中，对一张基板依次进行药液处理、冲洗处理以及干燥处理。从一个药液贮存罐向多个清洗处理部供给药液。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2007-123393号公报
发明内容
发明要解决的问题
本公开提供如下一种技术：在具备使用从贮存处理液的贮存部供给的处理液执行基板的液处理的多个处理部的基板处理装置中，在液供给部不满足处理部的处理液供给要求的状况下，能够灵活地应对以使基板处理装置继续运转。
用于解决问题的方案
基板处理装置的一个实施方式具备：贮存部，其用于贮存处理液；多个处理部，所述多个处理部使用从所述贮存部供给的所述处理液对基板进行液处理；液供给部，其向所述贮存部至少供给第一液，该第一液包括所述处理液自身或者包括用于调配所述处理液的原料液；检测部，其检测变量的值，该变量表示从所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的状态、或者通过从所述液供给部供给所述第一液而发生变化的处于所述贮存部中的所述处理液的状态；以及控制部，其使所述多个处理部依次执行相同的液处理，其中，所述控制部基于由所述检测部得到的所述变量的值的检测结果来判断是否能够以所述处理部所要求的条件同时从所述贮存部向预先决定的数量的所述处理部继续供给所述处理液，在判断为不能的情况下，执行使利用从所述贮存部供给的处理液同时执行液处理的处理部的数量相比于所述预先决定的数量减少的同时处理限制控制。
发明的效果
根据本公开，在液供给部不满足处理部的处理液供给要求的状况下灵能够活地进行应对来使基板处理装置继续运转。
附图说明
图1是表示一个实施方式所涉及的基板处理装置的整体结构的概要俯视图。
图2是表示图1的基板处理装置中包括的药液供给系统的一例的配管系统等的图。
图3是用于说明基板处理装置的运转方法的第一实施方式的流程图。
图4是用于说明基板处理装置的运转方法的第一实施方式的时间图。
图5是用于说明基板处理装置的运转方法的第二实施方式的流程图。
具体实施方式
下面，参照附图来说明基板处理装置(基板处理系统)的一个实施方式。
图1是表示一个实施方式所涉及的基板处理系统的概要结构的图。在下文中，为了使位置关系清楚而规定相互正交的X轴、Y轴以及Z轴，并将Z轴正方向设为铅垂向上的方向。
如图1所示，基板处理系统1具备搬入搬出站2以及处理站3。搬入搬出站2与处理站3邻接地设置。
搬入搬出站2具备承载件载置部11和搬送部12。在承载件载置部11载置有多个承载件C，所述多个承载件C将多张基板、在本实施方式中为半导体晶圆(以下称为晶圆W)以水平状态收容。
搬送部12与承载件载置部11邻接地设置，在该搬送部12的内部具备基板搬送装置13和交接部14。基板搬送装置13具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板搬送装置13能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心转动，其使用晶圆保持机构在承载件C与交接部14之间进行晶圆W的搬送。
处理站3与搬送部12邻接地设置。处理站3具备搬送部15和多个处理单元16。多个处理单元16以排列在搬送部15的两侧的方式设置。
搬送部15在内部具备基板搬送装置17。基板搬送装置17具备用于保持晶圆W的晶圆保持机构。另外，基板搬送装置17能够在水平方向和铅垂方向上移动并以铅垂轴为中心转动，其使用晶圆保持机构在交接部14与处理单元16之间进行晶圆W的搬送。
处理单元16对由基板搬送装置17搬送的晶圆W进行规定的基板处理。
另外，基板处理系统1具备控制装置4。控制装置4例如是计算机，具备控制部18和存储部19。在存储部19中保存有控制在基板处理系统1中执行的各种处理的程序。控制部18通过读取并执行存储部19中存储的程序来控制基板处理系统1的动作。
此外，该程序可以是记录在可由计算机读取的存储介质中且从该存储介质被安装至控制装置4的存储部19中的程序。作为可由计算机读取的存储介质，例如存在硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)、存储卡等。
在如上述那样构成的基板处理系统1中，首先，搬入搬出站2的基板搬送装置13将晶圆W从载置于承载件载置部11的承载件C中取出，并且将取出的晶圆W载置于交接部14。利用处理站3的基板搬送装置17将载置于交接部14的晶圆W从交接部14取出后搬入至处理单元16。
在利用处理单元16对被搬入至处理单元16的晶圆W进行处理之后，利用基板搬送装置17将处理后的晶圆W从处理单元16搬出后载置于交接部14。然后，利用基板搬送装置13将载置于交接部14的处理完毕的晶圆W送回至承载件载置部11的承载件C。
作为处理单元16，能够使用该技术领域所公知的单片式的处理单元。如图2中概要性地表示的那样，处理单元16例如具有腔室(单元壳体)20、旋转卡盘22、杯26以及一个以上的处理流体喷嘴24。旋转卡盘22能够将晶圆W以水平姿势保持并使该晶圆W绕铅垂轴线旋转。一个以上的处理流体喷嘴24供给进行晶圆W的处理所需的各种处理流体(例如药液、冲洗液、干燥促进液等处理液、干燥用气体等处理气体)。杯26用于回收从晶圆W飞散出的处理液。
接着，参照图2来说明用于向处理单元16(对基板进行处理的处理部)供给处理液的处理液供给系统。基板处理装置具有与向处理单元16供给的处理液的种类相应的数量的处理液供给系统。在图2中，作为处理液供给系统的代表，说明向处理单元16供给作为处理液的药液的药液供给系统30。作为药液，例示DHF(稀氢氟酸)、SC-1液、SC-2液等。
药液供给系统30具有罐32和循环线路34。在罐32中贮存药液。在循环线路34中，从上游侧起依次设置有泵36、调温器38、过滤器40以及流量计42。
除了液更换时或者基板处理装置的维护时等特殊情况以外，泵36在基板处理装置的运转期间始终工作，由此形成从罐32流至循环线路34后再次流入罐32的药液的循环流。也就是说，由罐32和循环线路34形成循环系统。
调温器38具有加热功能和冷却功能，将在循环线路34中流动的药液维持为预先决定的目标温度(在处理制程中已定义该目标温度)。调温器38也可以仅具有加热功能和冷却功能中的一方。
在循环线路34中设定连接区域44，在连接区域44中，从循环线路34朝向各处理单元16分支出分支线路46。分支线路46与处理流体喷嘴24连接。在分支线路46中设置有开闭阀、流量计、流量控制阀等各种流量控制设备48(用一个符号概要性地表示)。
在罐32附设有液位计50。液位计50具有容许上限液位传感器52、通常上限液位传感器54、通常下限液位传感器56以及容许下限液位传感器58。容许上限液位传感器52用于检测处于罐32内的药液的液位是否超过容许上限H。容许下限液位传感器58用于检测处于罐32内的药液的液位是否低于容许下限L。
药液供给系统30具有液供给部60。液供给部60构成为向罐32仅供给调配完毕药液(第一液)或者供给用于调配药液的多种原料液(第一液、第二液、……)。在图示的实施方式中，向晶圆W供给稀释药液(以下简称为“药液”)来作为药液(处理液)，该稀释药液是利用作为稀释液的纯水(DIW)将药液的原液稀释100倍左右而得到的。也就是说，在图示的实施方式中，液供给部60供给两种原料液(第一液和第二液)。液供给部60与用于供给两种原料液中的第一液即DIW的DIW供给源60A以及用于供给第二液即药液的原液的原液供给源60B连接。
在大多数情况下，DIW供给源60A构成在设置基板处理装置的半导体制造工厂设置的工厂电力系统的一部分。也就是说，从DIW供给源60A供给的DIW的流量以及温度取决于半导体制造工厂的工厂电力系统的规格以及运转状态。
多数情况下，原液供给源60B构成在设置基板处理装置的半导体制造工厂设置的工厂电力系统的一部分，但原液供给源60B也可以是设置于基板处理装置的未图示的原液贮存罐。
DIW供给源60A与DIW供给线路62A连接。在DIW供给线路62A中设置有开闭阀、流量计64A、流量控制阀等各种流量控制设备。用标注有附图标记66A的一个符号来概要性地表示除了流量计64A之外的各种流量控制设备。在DIW供给线路62A中还设置有用于测定在DIW供给线路62A中流动的DIW的温度的温度传感器68A。
原液供给源60B与原液供给线路62B连接。在原液供给线路62B中设置有开闭阀、流量计64B、流量控制阀等各种流量控制设备。用标注有附图标记66B的一个符号来概要性地表示除了流量计64B之外的各种流量控制设备。
DIW供给线路62A与原液供给线路62B在合流点62C处合流后形成为单个的药液供给线路62D。药液供给线路62D的终端位于罐32内。也可以在药液供给线路62D中设置未图示的线路混合器(日语：インラインミキサー)，以促进DIW与原液的混合。
此外，在调配药液(稀释药液)时，有时也将两种以上的原液(第二液、第三液、……)混合到作为稀释液的DIW(第一液)中。在该情况下，设置与药液的种类的数量相应的数量的原液供给线路62B，并且将这些原液供给线路62B与单个的DIW供给线路62A连接。具体地说，例如药液是SC-2液，在该情况下，原液是盐酸和过氧化氢，设置两个原液供给线路62B、即盐酸供给线路和过氧化氢供给线路。
另外，在本说明书中，“原液”是指与其它的原料液(在图示的实施方式中为作为稀释液的DIW)混合的任意的液体，不限定为以商业目的流通的具有最高浓度的药液。具体地说，例如可以是，从原液供给源60B供给已经用DIW稀释后的低浓度的DHF来作为“原液”，向罐32供给通过利用来自DIW供给源60A的DIW将该低浓度的DHF稀释而调配出的超低浓度的DHF来作为“药液(稀释药液)”。
接着，说明基板处理装置的动作。此外，下面说明的所有的动作是在图1所示的控制装置4(控制部)的控制下执行的。
基板处理装置具有多台例如12台处理单元16。搬送部15的基板搬送装置17按照预先决定的搬送时间表将暂时置于交接部14的晶圆W依次取出并依次搬送至多个处理单元16(参照图1)。在各处理单元16内，按照预先决定的处理制程对一张晶圆W依次执行各种工序(在本例中为药液清洗工序、冲洗工序、干燥工序)。
在药液清洗工序中，被旋转卡盘22保持为水平姿势的晶圆W绕铅垂轴线以预先决定的旋转速度旋转。在该状态下，从药液供给系统30的循环线路34经由与处理单元16对应的分支线路46以及设置于该分支线路46的流量控制设备48向处理流体喷嘴24输送药液(稀释药液)，并且从处理流体喷嘴24向晶圆W供给该药液(稀释药液)。
在冲洗工序中，在保持着使晶圆W旋转的状态下从未图示的冲洗液供给系统向在药液清洗工序中使用过的处理流体喷嘴或其它处理流体喷嘴24输送冲洗液例如纯水(DIW)，并将该冲洗液从该处理流体喷嘴或其它处理流体喷嘴24供给至晶圆。
在干燥工序中，在保持着使晶圆W旋转的状态下，停止供给冲洗液，并且进行晶圆W的甩干。也可以是，在冲洗工序之后，将晶圆W上的冲洗液置换为IPA等挥发性高且表面张力低的有机溶剂，之后进行干燥工序。
为了高效地运用具备多台(例如12台。在图2中仅表示五台。)处理单元16的基板处理装置，使向处理单元16搬入晶圆W的搬入定时错开预先决定的时间。通过这样，能够减少必须同时供给药液的处理单元16的数量，从而不用过度地提高药液供给系统30的供给能力。另外，也能够减轻基板搬送装置17的负担。
每处理一张晶圆W，处理单元16就会消耗预先决定的量的药液，因此，随着时间的经过，存在于罐32内的药液的量逐渐减少。如果由通常下限液位传感器56检测出罐32内的药液的液位低于通常下限液位L2，则液供给部60经由药液供给线路62D向罐32补充药液(原液+稀释液)。
液供给部60通过流量控制设备64A、66A、64B、66B以预先决定的流量比供给原液和DIW(稀释液)，以向罐32供给预先决定的浓度(混合比)的药液。通过这样，能够保证在药液流入罐32的时间点药液(稀释药液)的浓度已成为期望的浓度。然而，也可以是，在利用液供给部60补充药液的补充期间，不将经由原液供给线路62B供给的原液与经由DIW供给线路62A供给的DIW的流量比一直维持为预先决定的流量比，容许某种程度的变动。
将液供给部60补充药液的补充速率(每单位时间从液供给部60向罐32供给的药液的量)设定为比多个处理单元16消耗药液的消耗速率(每单位时间由多个处理单元16消耗的药液的总量)大。因而，罐32内的药液的液位逐渐上升。在液供给部60进行药液的补充时和液供给部60不进行药液的补充时，无需变更向多个处理单元16搬入晶圆W的搬入时间表(也就是多个处理单元16的处理时间表)。
如果由通常上限液位传感器54检测出罐32内的药液的液位达到通常上限液位L1，则药液供给系统30的液供给部60停止向罐32补充药液(原液+稀释液)。
以上是基板处理装置和工厂电力系统按计划进行动作的情况下的基板处理装置的动作。然而，可能有时在工厂电力系统中发生不良情况而使得无法进行基板处理装置所要求的能力供给、或者基板处理装置的要求暂时变高而使得工厂电力系统的供给能力暂时不足。下面，说明该情况下的应对(基板处理装置的运转方法)。
[第一实施方式]
下面，还参照图3的流程图和图4的时间图来说明运转方法的第一实施方式。运转方法的第一实施方式涉及针对从DIW供给源60A供给的DIW的温度的变动进行的应对。
在说明第一实施方式时，假定以下的状况。即，在工厂电力系统中发生不良情况而导致从DIW供给源60A供给的DIW的实际温度比目标温度高的状况。在第一实施方式中，原液与DIW的混合比例如约为1：100(约100倍的稀释率)，药液(稀释药液)的温度实际上由从DIW供给源60A供给的DIW的温度决定。因而，如果DIW的实际温度比目标温度高，则从液供给部60向罐32供给的药液的温度也比目标温度(设定温度)高。而且，当向罐32供给比目标温度高的温度的药液时，从罐32向循环线路34流出的药液的温度变高。
此外，以下的说明的前提是：在循环系统内存在一次的稀释药液的补充(将液位设为L2→L1的补充)中的补充量的几倍的量的药液，因此可以说向处理单元16供给的药液的温度不会立即偏离容许范围。并且，以下的说明的前提还是：从DIW供给源60A供给的DIW的实际温度不会以使向处理单元16供给的药液的温度立即偏离容许范围的程度大幅度地变动。一般来说，在产生这样的剧烈的温度变动的状况下，基板处理装置发出警报并使由多个处理单元进行的处理全部停止。
当由设置于循环线路34中的温度传感器35A(或者35B、35C)检测出从罐32向循环线路34流出的药液的温度变高时，调温器38进行如下的反馈控制：对通过调温器38的药液进行冷却，由此使药液的温度接近目标温度。
此外，在从DIW供给源60A供给的DIW的实际温度比目标温度低的情况下，调温器38进行如下的反馈控制：对通过调温器38的药液进行加热，由此使药液的温度接近目标温度。
在从DIW供给源60A供给的DIW的实际温度相对于目标温度的偏差比较小的情况下，通过调温器38的调温功能来吸收温度变动，无需进行如后述那样的搬送(处理)时间表的变更。
当从DIW供给源60A供给的DIW的实际温度相对于目标温度的偏差比较大时，无法通过调温器38的调温功能完全吸收温度变动。也就是说，当继续以与偏差比较小的情况下的频度相同的频度从液供给部60向罐32供给药液时，循环系统内的药液的温度逐渐上升(或下降)，最终偏离容许温度范围。当利用容许温度范围外的药液对晶圆W进行处理时，可能会发生处理问题。
下面，说明上述的问题的解决方法的一例。
为了有助于理解以下的说明，在进行说明之前，下面先记述本实施方式所涉及的基板处理装置的运用条件的一例。
-在液位L1时，处于罐32内的药液为60升。
-使罐32内的液位从L2变为L1所需的药液为20升。
-在一个处理单元16对一张晶圆W进行处理时，以2L/min(升/分)的流量向晶圆W供给药液。
-在通常运转时，五个处理单元同时向晶圆W供给稀释药液(其中，开始进行供给的定时错开)。
根据上述可知：以比较高的频度、例如几分钟一次的频度进行用于使罐32内的液位从L2变为L1的药液补充；以及在进行一次的药液补充时，追加在此之前存在于罐32内的药液的总量的数10％的药液。此外，应当理解的是，上述的条件只是一个例子，根据各个处理装置的规格、执行的处理而变化。
当基板处理装置开始运转时(图3的步骤101)，基板处理装置使向处理单元16搬入晶圆W的搬入定时错开预先决定的时间(也参照图4)，并且利用多个处理单元16进行晶圆W的处理。
罐32内的初始液位为L1，在运转刚刚开始后的一段时间内，不从液供给部60向罐32补充药液，因此罐32内的液位逐渐下降。控制装置4持续监视通常下限液位传感器56的状态。
如果由通常下限液位传感器56检测出罐32内的液位低于L2(步骤102的“是”)，则从液供给部60向罐32供给(补充)药液，直至由通常上限液位传感器54检测出罐32内的液位达到L1为止(步骤103)。
在从液供给部60向罐32供给药液的期间(以下也称作“药液补充期间”)，控制装置4利用设置于DIW供给线路62A的温度传感器68A持续测定通过DIW供给线路62A的DIW的温度。而且，控制装置4求出药液补充期间内的温度传感器68A的检测值(检测温度)的平均值。将该平均值也称作“补充DIW温度(TDA)”。也可以将药液补充期间内的一个时间点的温度传感器68A的检测值(也就是代表值)或药液补充期间内的几个时间点的温度传感器68A的检测值的平均值视作“补充DIW温度(TDA)”。此外，上述的补充DIW温度(TDA)相当于表示从液供给部60向罐32(贮存部)供给的第一液(DIW)的状态的变量。
也可以是，在药液补充期间，利用未图示的温度传感器来测定在药液供给线路62D中朝向罐32流动的药液的温度，已取代测定上述的补充DIW温度。
另外，也可以是，在药液补充期间，除了测定上述的补充DIW温度之外还测定通过原液供给线路62B的原液的温度。然而，在本实施方式中，基于以下考虑设为仅测定补充DIW温度：如前述的那样，由于稀释率高(例如原液：DIW＝1：100)，因此只要进行补充DIW温度的测定就足够。由于对DIW温度测定用的传感器不要求耐化学药品性，因此还具有低成本这个优点。
能够基于上述的补充DIW温度(TDA)求出在药液补充期间被供给至罐32的药液的平均温度(TCA)(使在药液补充期间中供给的药液完全混合(均质化)的情况下的药液的温度)。如前述的那样，由于稀释率高，因此可以将补充DIW温度(TDA)视作药液的(实际的)平均温度(TCA)。
接着，求出药液的(实际的)平均温度(TCA)(能够用补充DIW温度的实际值(TDA)来代替)相对于药液的目标温度(TCT)(能够用补充DIW温度的目标值来代替)的偏差(TCD＝TCA-TCT)(以上步骤104)。
由于调温器38的调温能力是已知的，因此根据偏差(TCD＝TCA-TCT)可知从药液供给系统30的液供给部60向罐32补充药液的频度的容许界限。此外，在本实施方式中，想要再次确认在一次的补充中供给的药液的量是固定的(使罐32内的液位从L2变为L1所需的量)。
当偏差(TCD)的绝对值增大至超出调温器38的调温能力的程度时，若以与偏差(TCD)的绝对值小的情况下的补充频度相同的补充频度进行药液的补充，则存在于循环系统(罐32+循环线路34)中的药液的实际温度逐渐偏离目标温度。当循环系统内的药液的实际温度处于容许范围外时，可能会在处理单元16中发生药液处理问题。
为了防止这样的情况，在本实施方式中，根据偏差(TCD＝TCA-TCT)来降低药液的补充频度，以至少防止药液的实际温度相对于目标温度的偏差增大，优选的是使偏差减小。
在降低了药液的补充频度的情况下，当(多个)处理单元16以与不降低药液的补充频度的情况下的进度相同的进度消耗药液时，无法将罐32内的药液的液位维持为L2以上。也就是说，最终会使处理单元16中不能继续进行液处理。优选的是，将循环系统(罐32+循环线路34)内的药液的状态(药液的总量、温度等)的变动幅度维持为小的变动幅度。即，如上述的那样的罐32内的药液的液位的过度降低(远低于L2)是不优选的。
在本实施方式中，根据上述的偏差(TCD＝TCA-TCT)来限制利用处理单元16对晶圆W进行的处理，从而使药液消耗速率(每单位时间由多个处理单元16消耗的药液的总量(L/min))减少。具体地说，通过使同时向晶圆W进行药液的供给的处理单元16的数量减少(例如从五台减少至四台)来使药液消耗速率降低。将该控制也称为“同时处理限制(同时处理限制控制)”。
下面，说明第一实施方式中的同时处理限制控制的具体过程。在该控制中，使用之前所说明的实质上能够视作与偏差(TCD)等价的、补充DIW温度(TDA)与作为其目标值的目标DIW温度(TDT)之间的偏差(TDD)，以取代使用该偏差(TCD)。
在控制装置4中保存有表示上述的偏差(TDD)与最大可能消耗速率(MCA)之间的关系的下述的对应表(表1)。“最大可能消耗速率(MCA)”是指由在利用(多个)处理单元16进行的晶圆W的处理中不发生问题的(多个)处理单元16消耗的药液消耗速率(L/min)的最大值。“在晶圆W的处理中不发生问题”是指：在各处理单元16中，在任何的时间点都以预定的流量(容许范围内的流量)向晶圆W供给具有容许范围内的温度的药液。假定在一段期间(直至向罐32至少补充几次药液为止的期间)从DIW供给源60A持续地供给具有某种程度的偏差(TDD)的DIW，来计算最大可能消耗速率(MCA)。此外，下述的对应表中记载的最大可能消耗速率(MCA)是为了方便说明而假定的值，在使基板处理装置实际地运转的情况下未必使用这些值。
表1
偏差(TDD) 最大可能消耗速率(MCA)
+1.5℃＜TDD≤+2.0℃ 8L/min
+1.0℃＜TDD≤+1.5℃ 10L/min
+0.5℃＜TDD≤+1.0℃ 15L/min
0.0℃＜TDD≤+0.5℃ 30L/min
-0.5℃＜TDD≤0.0℃ 30L/min
-1.0℃＜TDD≤-0.5℃ 30L/min
-1.5℃＜TDD≤-1.0℃ 15L/min
-2.0℃＜TDD≤-1.5℃ 10L/min
此外，在图4中，偏差(TDD)为+1.5℃～+2.0℃的情况下的最大可能消耗速率(MCA)为8L/min，与此相对地，偏差(TDD)为-1.5℃～-2.0℃的情况下的最大可能消耗速率(MCA)为10L/min。相对于该绝对值相同的偏差(TDD)的最大可能消耗速率(MCA)的差异是由于本实施方式中使用的调温器38所具有的加热能力比冷却能力高而引起的。因而，例如在调温器38的结构发生了变更的情况下、或者处理液的目标温度与环境温度(例如室温)之差发生了变化的情况下，上述的最大可能消耗速率(MCA)发生变化。
在一次的药液补充结束且计算出补充DIW温度(TDA)以及上述偏差(TDD)(步骤204)之后，控制装置4参照图4的对应表来求出最大可能消耗速率(MCA)(步骤205)。在此，例如当设为偏差(TDD)处于+1.5℃～+2.0℃的范围内时，与该偏差(TDD)对应的最大可能消耗速率(MCA)为8L/min。
接下来，控制装置4将求出的最大可能消耗速率(MCA)与按照不进行同时处理限制控制的处理时间表(搬送时间表)的由多个处理单元16消耗的药液消耗速率(ACM)(每单位时间的多个处理单元16中的药液的供给流量的合计)进行比较。在图4的时间图所示的例子中，始终由五台处理单元16同时执行药液清洗工序(也就是同时向晶圆W供给稀释药液)，因此基板处理装置以10(L/min)的药液消耗速率消耗药液。(如前述的那样，一台处理单元16的向晶圆供给药液的供给流量为2(L/min)。)
此外，根据处理时间表，还考虑以下状况：在某个时间点由五个处理单元16同时执行药液清洗工序，在其它的时间点由四个处理单元16同时执行药液清洗工序。在这种情况下，优选将药液消耗速率的最大值与最大可能消耗速率(MCA)进行比较。
如上述的那样，如果最大可能消耗速率(MCA)是8L/min且不进行同时处理限制控制的情况下的药液消耗速率为比最大可能消耗速率(MCA)大的10(L/min)，则控制装置4判断为不进行同时处理限制控制的情况下的药液消耗速率(ACM)比最大可能消耗速率(MCA)大(步骤106的“是”)。
接着，控制装置4求出药液消耗速率(ACM)为最大可能消耗速率(MCA)以下的、同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数。在上述的例子中，将同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数从五台减少至四台即可。
控制装置4将同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数总是维持为上述的求出的台数以下(优选与求出的台数相同的台数)，并且使基板处理装置继续运转(步骤107)。在步骤106的判断为“否”的情况下，控制装置4不执行同时处理限制控制，使基板处理装置继续运转(步骤108)。
此外，一般来说，从构成工厂电力系统的一部分的DIW供给源60A供给的DIW的温度在短期间内不会剧烈变动。因此，一般来说，在刚刚开始进行同时处理限制控制后的一段期间，仍将同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数限制为四台来使基板处理装置继续运转。之后，在偏差(TDD)减小后，使同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数增加或恢复为原来的台数。
进一步详细地说明上述的步骤104至步骤109的流程的具体的运用例。在图4的时间图中，从左侧向右侧的移动代表时间的经过。在图4的时间图中，与连字符一起标注在数字“16”后的数字是用于区分各个处理单元的数字，“(d)”表示进行了后述的搬入延迟之后。
另外，在图4的时间图中，“LD”是指从由基板搬送装置17将处理前的晶圆W自交接部14取出起至将该晶圆W搬入处理单元16为止的期间(搬入期间)。“CHM”是指在处理单元16内向晶圆W供给药液的期间(药液清洗工序期间)。“R”是指在处理单元16内向晶圆W供给冲洗液(DIW)的期间(冲洗工序期间)。“DRY”是指在处理单元16内进行晶圆W的甩干(未向晶圆W供给处理液)的期间(干燥工序期间)。“UL”是指从由基板搬送装置17将处理完毕的晶圆W自处理单元16取出起至将该晶圆W搬入至交接部14为止的期间(搬出期间)。
(1)设是在图4的时间图的时间点t0，向罐32进行的药液的补充完成，控制装置4完成步骤104和步骤105的测定以及运算。在此，设由控制装置4求出的最大可能消耗速率(MCA)是与上述相同的8L/min。
(2)接着，从在当前时间点t0处于药液清洗工序期间CHM(也就是正在向晶圆W供给药液)的多个处理单元16中确定预定最早结束药液清洗工序期间CHM的处理单元16(在该情况下为图4的时间图中的处理单元16-1)。
(3)接着，确定在当前时间点t0未被搬入晶圆W的多个处理单元16中的预定最早被搬入晶圆W的处理单元16(在该情况下为图4的时间图中的处理单元16-6)。
(4)在按照预先决定的处理时间表使该确定出的处理单元16-6以及预定之后依次被搬入晶圆W的处理单元16-7、16-8、16-9、16-10、……运转的情况下，控制装置4判定是否存在药液消耗速率(ACM)比最大可能消耗速率(MCA)大的时间点(相当于步骤106)。
在图4的例子中，例如在时间点t2，由五台处理单元16同时执行药液清洗工序，因此，时间点t2的基板处理装置的药液消耗速率(ACM)为2×5＝10(L/min)。因而，控制装置4判断为存在药液消耗速率(ACM)比最大可能消耗速率(MCA)大的时间点。
(5)在控制装置4像这样进行判断的情况下(相当于步骤S106的“是”)，控制装置4变更各处理单元16的处理时间表，以使同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数为4以下(优选为4)。
具体地说，控制装置4使针对在当前时间点t0不处于搬入期间LD且搬入期间LD最早到来的处理单元16-6的搬入定时延迟某个延迟时间TD(参照16-6(d))。延迟时间TD被设定为：即使在通过处理单元16-6执行药液清洗工序的时间点t3也使同时供给药液的处理单元16的台数为四台以下的时间。在图4所示的例子中，延迟时间TD被设定为：在处理单元16-1中的药液清洗工序期间CHM结束的同时或结束之后使处理单元16-6中的药液清洗工序期间CHM开始的时间。
同样地，也使处理单元16-7、16-8、16-9、16-10、……的搬入定时延迟，以使同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数为四台以下(优选恰好为四台)。在图4中，在搬入定时被延迟的处理单元的序号后标注有“(d)”。
利用上述的延迟后的搬入定时来替换预先决定的搬入定时，之后，将替换后的搬入定时视作预先决定的搬入定时。
另一方面，在控制装置4判定为不存在药液消耗速率(ACM)比最大可能消耗速率(MCA)大的时间点的情况下(相当于步骤S106的“否”)，向处理单元16-6、16-7、16-8、16-9、16-10、……搬入晶圆W的搬入定时维持不变，按预定进行这些处理单元16中的处理。
(6)之后，每当完成对罐32的药液补充时，重复上述(2)～(5)的过程。如果偏差(TDD)发生变化，则基于与该偏差(TDD)相应的最大可能消耗速率(MCA)来执行上述(2)～(5)的过程。
此外，在图4所示的例子中，在时间点t0之后的时间点t1也是，由五台处理单元16同时消耗药液。另外，在时间点t0，在处理单元16-5中，晶圆W的搬入已完成，但晶圆W的药液清洗工序尚未开始。因而，通过使处理单元16-5中的晶圆W的药液清洗工序的开始延迟，也能够将药液消耗速率(ACM)限制在最大可能消耗速率(MCA)以下。但是，由于处理单元16内的清洁度比交接部14的清洁度低，因此更优选将交接部14作为供晶圆W滞留的部位。因而，在本实施方式中，使针对接下来要被搬入从交接部14搬出的晶圆W的处理单元16的、晶圆W的搬入定时(该晶圆W的处理时间表)延迟。另外，通过使被搬出交接部14后且被搬入处理单元16前的晶圆W返回交接部14，也能够将药液消耗速率(ACM)限制在最大可能消耗速率(MCA)以下。然而，这样的搬送时间表的修正操作是复杂的。由于该理由，在本实施方式中也是使针对接下来要被搬入从交接部14搬出的晶圆W的处理单元16的、晶圆W的搬入定时(该晶圆W的处理时间表)延迟。通过这样，由于药液消耗速率(ACM)超过最大可能消耗速率(MCA)的时间很短，因此基板处理装置的运用也不会发生问题。
设为在某个时间点ts(未图示)执行同时处理限制控制时向罐32补充药液并重新求出最大可能消耗速率(MCA)。而且，设为基于重新求出的最大可能消耗速率(MCA)而求出的能够同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数比在当前时间点ts同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数多。在该情况下，从提高基板处理装置的生产能力的观点出发，优选的是立即向在当前时间点ts未被搬入晶圆W的多个处理单元16中的、预定搬入期间LD最早到来的处理单元16搬入晶圆W。
具体地说，例如设为在图4的时间图的时间点ts1重新求出最大可能消耗速率(MCA)。而且，设为基于重新求出的最大可能消耗速率(MCA)而求出的能够同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数(五台)比在当前时间点ts1同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数(四台)多。在该情况下，当到达时间点ts3时，能够使用基板搬送装置17，因此优选的是使针对预定接下来要被搬入晶圆W的处理单元16-10(d)的晶圆W的搬入L的开始时间点TL提早至时间点ts3。
另外，例如设为在图4的时间图的时间点ts2重新求出最大可能消耗速率(MCA)。而且，设为基于重新求出的最大可能消耗速率(MCA)而求出的能够同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数(五台)比在当前时间点ts2同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数(四台)多。在该情况下，在当前时间点ts2能够使用基板搬送装置17，因此优选的是立即开始针对预定接下来要被搬入晶圆W的处理单元16-10(d)进行晶圆W的搬入操作(具体地说是自交接部14的取出)。也就是说，晶圆W的搬入期间LD的开始时间点TL被提前至时间点ts2。
[第二实施方式]
接着，参照图5的流程图来说明运转方法的第二实施方式。运转方法的第二实施方式涉及针对液供给部60无法以满足(多个)处理单元16所要求的药液(处理液)的供给速率的方式供给药液的状况进行的应对。发生这样的状况的原因例如可能是能够从工厂电力系统的DIW供给源60A供给的DIW的供给速率(流量)暂时减小。另外，发生这样的状况的原因例如可能是通过基板处理装置暂时对确定的一个或多个基板组的晶圆W进行了大量地消耗药液的处理。
此外，在下面的说明中，设为仅考虑液供给部60所能实现的药液供给速率与处理单元16所要求的药液供给速率之间的关系，不考虑在前述的第一实施方式中考虑到的从DIW供给源60A供给的DIW的温度的变动等其它因素。另外，设为在从DIW供给源60A供给的DIW的流量减少的情况下，相应于该减少，使从原液供给源60B供给的药液的供给量也减少，由此将混合比维持为适当值。
当基板处理装置开始运转时，基板处理装置使向处理单元16搬入晶圆W的搬入定时错开预先决定的时间，并且通过多个处理单元16进行晶圆W的处理(步骤201)。与第一实施方式同样地，在该第二实施方式中也是由五个处理单元同时向晶圆W供给药液。
与第一实施方式同样地，如果由通常下限液位传感器56检测出罐32内的药液的液位低于通常下限液位L2(步骤202的“是”)，则液供给部60开始向罐32补充药液(原液+稀释液)(步骤203)。此外，由液位计50检测的罐32内的药液的液位相当于表示由于从液供给部60供给第一液(DIW或稀释药液)而发生变化的、处于罐32(贮存部)中的药液的状态的变量。
控制装置4一边监视通常上限液位传感器54的状态，一边使用控制装置4所具有的定时器功能来测量从开始药液补充起的经过时间。如果通过通常上限液位传感器54确认到罐32内的液位超过了通常上限液位L1，并且此时的经过时间为预先决定的第一基准时间(例如60分钟)以下(步骤204的“是”)，则基板处理装置不变更搬入定时(处理时间表)、也就是不执行同时处理限制控制，保持原状地继续处理(步骤205)。
如果即使从开始药液补充起经过了60分钟而罐32内的液位仍未达到通常上限液位L1(步骤204的“否”)，则控制装置4以与第一实施方式相同的方法执行同时处理限制控制(步骤206)。另外，控制装置4使用未图示的用户接口向基板处理装置的操作者通知正在执行同时处理限制控制。
开始通过同时处理限制控制使晶圆W的搬入延迟的定时与第一实施方式同样即可。即，在通过步骤204作出“否”的判断的时间点，使预定对尚未从交接部14搬出且接下来要从交接部14搬出的晶圆W进行处理的处理单元16的搬入定时处理时间表延迟即可。
之后，在执行了同时处理限制控制的状态下使基板处理装置继续运转。控制装置4一边监视通常上限液位传感器54的状态一边测量从开始进行同时处理限制控制起的经过时间。如果通过通常上限液位传感器54确认到罐32内的液位超过了通常上限液位L1，并且此时的经过时间为预先决定的第二基准时间(例如180分钟)以下(步骤207的“是”)，则解除同时处理限制控制。即，使同时执行药液清洗工序的处理单元16的台数从四台恢复为五台(步骤208)。此外，可以在与开始第一基准时间的计数的时间点相同的时间点开始第二基准时间的计数。
如果即使从开始进行同时处理限制控制起经过了180分钟而罐32内的液位仍未达到通常上限液位L1(步骤206的“否”)，则控制装置4发出警报，向操作员通知基板处理装置发生了异常的意思，并且使基板处理装置停止运转(步骤209)。如上述的那样，在第二实施方式中，基于由液位计50检测出的罐32内的液位的随时间的变化，来决定是否执行同时处理限制控制。
在上述的第一实施方式、第二实施方式中，在由于工厂电力系统的状态变动等引起液供给部60无法供给多个处理单元16所需的量的处理液(稀释药液)的情况下，执行同时处理限制控制。因此，基板处理装置能够继续进行稳定的运转。也就是说，能够防止由于来自罐32的处理液枯竭引起针对一张晶圆W的处理中断(该晶圆W很大概率会发生不良情况)、或者不得不使基板处理装置的连续运转停止之类的状况。在由于来自罐32的处理液枯竭而基板处理装置的连续运转停止的情况下，还有时需要费力地进行重新启动。
在上述的实施方式中，由罐32和循环线路34形成循环系统，从循环线路34向处理单元16供给处理液，但不限定于此。也可以是，分别经由从与罐32连接的(不是循环线路的)主线路(未图示)分支出的多个分支线路(未图示)向多个处理单元16供给处理液。
也可以是，在图2所示的药液供给系统设置有将在各处理单元16中供给至晶圆W的药液回收后送回罐32的药液回收系统。在该情况下，并非重新利用全部的药液，需要定期地向罐32补充新的药液，因此上述的实施方式是有益的。
也可以是，如第一实施方式那样应对DIW流量不足。即，例如在从液供给部60向罐32补充药液(原液+DIW)的期间，通过流量计64来检测DIW的流量，求出药液补充期间中的DIW平均流量。而且，在即使将流量控制设备66A的状态设定为能够得到最大可能的流量，DIW平均流量也小于目标值的情况下，求出相对于目标值的偏差，并且基于偏差求出最大可能消耗速率。而且，基于最大可能消耗速率来决定是否执行同时处理限制控制。
应当认为，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非限制性的。上述的实施方式可以在不脱离所附权利要求书及其主旨的范围内以各种方式进行省略、置换、变更。

Claims (15)

1.一种基板处理装置，具备：
贮存部，其用于贮存处理液；
多个处理部，所述多个处理部使用从所述贮存部供给的所述处理液对基板进行液处理；
液供给部，其向所述贮存部至少供给第一液，该第一液包括所述处理液自身或者包括用于调配所述处理液的原料液；
检测部，其检测变量的值，该变量表示从所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的状态、或者通过从所述液供给部供给所述第一液而发生变化的处于所述贮存部中的所述处理液的状态；以及
控制部，其使所述多个处理部依次执行相同的液处理，
其中，所述控制部基于由所述检测部检测所述变量的值的检测结果来判断是否能够以所述处理部所要求的条件同时从所述贮存部向预先决定的数量的所述处理部继续供给所述处理液，在判断为不能的情况下，执行使利用从所述贮存部供给的处理液同时执行液处理的处理部的数量相比于所述预先决定的数量减少的同时处理限制控制。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部检测从所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的温度来作为所述变量，
所述控制部基于由所述检测部检测出的所述第一液的实际温度相对于目标温度的偏差，来决定是否执行所述同时处理限制控制。
3.根据权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部基于由所述检测部检测出的所述第一液的实际温度相对于目标温度的偏差，求出能够以所述处理部所要求的处理液温度和处理液流量同时供给所述处理液的所述处理部的数量，使同时执行液处理的处理部的数量减少至求出的数量。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述液供给部除了向所述贮存部供给所述第一液之外，还向所述贮存部供给与所述第一液不同的第二液，通过使所述第一液与所述第二液混合来调配所述处理液。
5.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的供给量比所述第二液的供给量多。
6.根据权利要求4所述的基板处理装置，其特征在于，
所述第二液包含药液成分，所述第一液是用于稀释所述第二液的稀释液。
7.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，
所述检测部检测存在于所述贮存部内的所述处理液的液位来作为所述变量，所述控制部基于检测出的液位的随时间的变化，来决定是否执行所述同时处理限制控制。
8.根据权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部执行液补充控制，在液补充控制中，在所述贮存部内的所述处理液的液位变得比预先决定的通常下限液位低时从所述液供给部向所述贮存部供给所述第一液，在所述贮存部内的所述处理液的液位变得比预先决定的通常上限液位高时停止从所述液供给部向所述贮存部供给所述第一液，
在所述贮存部内的所述处理液的液位变得比通常下限液位低之后，即使持续预先决定的第一基准时间地从所述液供给部向所述贮存部供给所述第一液，所述贮存部内的所述处理液的液位也未达到所述通常上限液位的情况下，所述控制部执行所述同时处理限制控制。
9.根据权利要求8所述的基板处理装置，其特征在于，
如果在开始所述同时处理限制控制之后在预先决定的第二基准时间以内所述贮存部内的所述处理液的液位达到所述通常上限液位，则所述控制部使所述同时处理限制控制停止。
10.根据权利要求1、2、3、7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述控制部通过使向预定接下来要搬入基板的处理部的基板的搬入延迟，来开始所述同时处理限制控制。
11.根据权利要求1、2、3、7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
所述同时处理限制控制包括增大向所述多个处理部依次搬入的多个基板的搬入间隔。
12.根据权利要求1、2、3、7中的任一项所述的基板处理装置，其特征在于，
在判断为不再需要进行所述同时处理限制控制时，所述控制部立即开始向预定接下来要搬入基板的处理部搬入基板。
13.一种基板处理装置的运转方法，所述基板处理装置具备：贮存部，其用于贮存处理液；多个处理部，所述多个处理部使用从所述贮存部供给的所述处理液对基板进行液处理；以及液供给部，其向所述贮存部至少供给第一液，该第一液包括所述处理液或用于调配所述处理液的原料液，所述基板处理装置的运转方法包括：
使所述多个处理部依次执行相同的液处理；
如果所述贮存部中贮存的所述处理液的液位减少，则通过所述液供给部向所述贮存部供给所述处理液；
检测变量的值，该变量表示从所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的状态自身的状态、或者通过从所述液供给部供给所述第一液而发生变化的处于所述贮存部中的所述处理液的状态；以及
基于检测出的所述变量的值的检测结果来判断是否能够以所述处理部所要求的条件同时从所述贮存部向预先决定的数量的所述处理部继续供给所述处理液，在判断为不能的情况下，执行使利用从所述贮存部供给的处理液同时执行液处理的处理部的数量相比于所述预先决定的数量减少的同时处理限制控制。
14.根据权利要求13所述的运转方法，其特征在于，
检测从所述液供给部向所述贮存部供给的所述第一液的温度来作为所述变量，基于检测出的所述第一液的实际温度相对于目标温度的偏差，来决定是否执行所述同时处理限制控制。
15.根据权利要求13所述的运转方法，其特征在于，
检测存在于所述贮存部内的所述处理液的液位来作为所述变量，基于检测出的液位的随时间的变化来决定是否执行所述同时处理限制控制。
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