CN116805596A - 处理液供给装置及其检查方法、基板处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种可对浓度计的功能进行检查的处理液供给装置及其检查方法、基板处理装置。实施方式的处理液供给装置具有:储槽,储存处理液;供给路径,从储槽向处理装置供给处理液;加热部,对处理液进行加热;温度计,对处理液的温度进行测定;浓度计,对处理液的浓度进行测定;以及检查部,检查部具有:温度设定部,基于设置有处理液供给装置的场所的大气压、与预先设定的处理液的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度;加热控制部,通过利用加热部对处理液进行加热,达到以规定温度为基准的规定范围内的目标温度;以及判定部,判定利用浓度计测定的达到目标温度的处理液的浓度是否为以规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
Description
技术领域
本发明涉及一种处理液供给装置、基板处理装置以及处理液供给装置的检查方法。
背景技术
在制造半导体或平板显示器等的制造工序中,使用如下的处理装置,其通过对设在半导体晶片或玻璃基板等基板的表面的膜供给蚀刻用的处理液来进行蚀刻,以形成所期望的电路图案。
例如,对旋转的基板供给处理液以逐片地进行处理的逐片式处理装置比起使多片浸渍于处理液中而统一进行处理的批次式的处理装置,能够使针对各基板的处理的均匀性高度一致,因此伴随近年的电路图案的微细化而得到广泛利用。
但是,在逐片式的处理装置中,由于是逐片地进行处理,因此若不缩短一片一片的处理时间,则生产性将比批次式差。因此,若既要维持高处理性能,又要提高生产性,则必须以短时间进行偏差少的处理。在批次式中,处理液的温度、浓度等参数的变动只要在处理前的处理槽内耗费时间来调整后浸渍即可。但是,在逐片式中,供给至基板的处理液必须以影响工艺性能的参数始终成为固定状态的方式来供给。
而且,无论是在批次式、逐片式的哪种处理装置中,考虑到降低处理成本的观点,都必须将用于处理的液体进行回收而再利用。即便在像这样进行再利用的情况下,在批次式中,也能够在浸渍于处理槽的长的处理时间内一边确认参数一边进行调整。但是,在逐片式的情况下,供给至基板的处理液的参数变动会作为处理性能的偏差而出现在制品中。因此,必须将所回收的处理液(回收液)也包括在内,而将始终调整为最优选的浓度或温度的处理液(回收液)持续供给至基板。即,在逐片式中,必须将所使用的处理液的浓度或温度的变动始终抑制在非常小的范围内。
此处,对处理液的温度变动造成大幅影响的是所述的回收液。即,在处理中使用的处理液由于温度下降,因此回收使用完毕的处理液后必须使其再次升温,但要将所述回收液的温度维持为相对高的温度来供给则需要工夫。例如,回收液在处理的时机,回收量发生变动。尤其,在同时在多个处理室中进行处理的情况下,回收量因时间引起的变动也大。在将回收液收集到储槽中进行加热而再利用的结构中,由于回收液的流入,将会产生大幅的温度变动。
另一方面,关于处理液的浓度,由于必须耗费时间进行加热或者通过添加纯水等稀释液来进行浓度调整,因此要利用供给储槽进行调整。回收液在供给储槽中经浓度调整而用作处理液,因此浓度调整的范围相对小。但是,在处理液的成本高的情况下,为了提高处理液的回收率而实现处理成本的下降,混合有一定程度的冲洗液等不妨碍再使用的液体的处理液也要进行回收而再利用。因此,恢复在处理中使用的处理液的浓度变得重要。
即便在回收液必然为低浓度的情况下,在长时间未进行处理而未加入新的回收液的回收储槽中,由于始终进行用于将回收储槽内的液体维持为高温的加热,因此随着时间的经过,回收液中的水蒸发而回收液的浓度也将变高。由于在无回收液流入的期间,也未进行基板的处理,因此也不会引起回收储槽内的液体被输送的供给储槽侧的液量下降,因而回收储槽内的液体的浓度将进一步上升。因而,在回收储槽中,浓度控制也变得重要。
作为在此种逐片式的处理液的回收与再利用时将温度保持为一定的方法,提出了专利文献1所示的基板处理装置。所述基板处理装置中设置将回收的处理液向处理部供给的两个储槽,一边交替切换处理部与储槽的连接,一边进行基板处理。在各个储槽中设有浓度计,根据所述浓度计的测定值,判断处理液的劣化。对于产生处理液的劣化的储槽,进行更换处理液的作业。
[现有技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本专利特开2007-273791号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在逐片式的基板处理装置中,在对具有微细图案的晶片进行蚀刻处理的情况下,由于处理液的浓度与温度的变动,蚀刻速率产生偏差,造成制品的质量问题。因此,供给至基板的处理液的浓度与温度的参数会对处理性能造成大幅影响。尤其,浓度计若无法判断是否正常运行,则会导致产生制品不良。
更具体而言,为了在比沸点稍低的温度下以浓度一定的稳定的状态供给处理液,必须基于由浓度计测定的浓度值来控制稀释液的添加量与由加热器加热引起的液温此两者。假设在浓度计因污垢等而浓度值产生偏离的情况下,由于并非正确的浓度,因此利用所述处理液进行了处理的制品无法进行规定的蚀刻处理。但是,现状是在基板处理装置中不存在对浓度计的功能进行检查的功能。
本发明的实施方式的目的在于提供一种可对浓度计的功能进行检查的处理液供给装置、基板处理装置以及处理液供给装置的检查方法。
[解决问题的技术手段]
本发明的实施方式是一种向利用处理液对基板进行处理的处理装置供给所述处理液的处理液供给装置,具有:储槽,储存所述处理液;供给路径,从所述储槽向所述处理装置供给所述处理液;加热部,对所述处理液进行加热;温度计,对所述处理液的温度进行测定;浓度计,对所述处理液的浓度进行测定;以及检查部,对所述浓度计进行检查,所述检查部具有:温度设定部,基于设置有所述处理液供给装置的场所的大气压、与预先设定的所述处理液的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度;加热控制部,通过利用所述加热部对所述处理液进行加热,达到以所述规定温度为基准的规定范围内的目标温度;以及判定部,判定由所述浓度计测定的达到所述目标温度的所述处理液的浓度是否为以所述规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
本发明的实施方式的基板处理装置具有所述处理装置与所述处理液供给装置。
本发明的实施方式是一种处理液供给装置的检查方法,基于设置有处理液供给装置的场所的大气压、与预先设定的处理液的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度,所述处理液供给装置向利用所述处理液对基板进行处理的处理装置供给所述处理液,利用加热部对所述处理液进行加热,以使利用温度计而得的所述处理液的测定温度成为以所述规定温度为基准的规定范围内的目标温度,在所述处理液达到所述目标温度的情况下,判定由对所述处理液的浓度进行测定的浓度计所测定的所述处理液的浓度是否为以所述规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
[发明的效果]
本发明的实施方式可提供一种可对浓度计的功能进行检查的处理液供给装置、基板处理装置以及处理液供给装置的检查方法。
附图说明
图1是表示实施方式的处理装置及处理液供给装置的简略结构图。
图2是表示实施方式的处理液供给装置中的处理液的蒸气压曲线的推移的图表。
图3是表示利用实施方式的处理液供给装置进行的浓度计检查的顺序的流程图。
图4是表示实施方式的处理液供给装置中的浓度控制的图表。
[符号的说明]
1:处理液供给装置
10a~40a:容器
21:基板处理控制部
22:浓度控制部
23:检查部
24:清洗处理部
25:存储部
100:处理装置
100a:腔室
101:旋转部
101a:旋转体
101b:保持部
101c:驱动源
102:供给部
102a:喷嘴
102b:臂
103:回收部
231:温度设定部
232:加热控制部
233:判定部
B:气压计
bp1~bp4:配管
Bpa、Bpb:沸点
C:共同流路
D:浓度计
E:控制装置
Ei:输入部
Eо:输出部
F:过滤器
H:加热部
H1~H4:加热器
I:稀释部
J:新液供给部
K:清洗液供给回路
L:处理液
P1~P4:泵
Pa、Pb:气压
R1:返回配管
R2:回收配管
R3、R4:输液配管
S:供给路径
S01~S15:步骤
S1~S4:供给配管
SS:基板处理装置
SW:切换部
T:储槽
T1:供给储槽
T2:回收储槽
T3:缓冲储槽
T4:新液储槽
t1~t4:配管
Ta、Tb:沸点温度
TM:温度计
V1a~V6b、Vk1、Vk2、Vz:阀
VPCi、VPCh、VPCt:蒸气压曲线
W:基板
Z:排出路
具体实施方式
以下,参照附图来说明本发明的实施方式。
[概要]
如图1所示,实施方式的处理液供给装置1是通过依次经过多个储槽T来将处理液L供给至通过处理液L来处理基板W的处理装置100的装置。处理液供给装置1在供来自多个储槽T的处理液L流通的共同流路C中设置一个浓度计D,一边通过切换部SW来切换在共同流路C中流通的处理液L的储槽T,一边测定各储槽T的处理液L的浓度,并调整稀释液向各储槽T的处理液L中的添加量、加热处理液L的温度,以使各储槽T的处理液L成为以规定浓度(设定浓度)为基准的规定范围内的目标浓度。另外,以下的说明中,将一边在处理液供给装置1与处理装置100之间使处理液L循环一边进行处理的装置设为基板处理装置SS。
而且,在实施方式的处理液供给装置1中,利用气压计B测定放置有处理液供给装置1的场所的气压,根据预先求出的处理液L的蒸气压曲线,求出处理液L达到规定的浓度的沸点温度。将如此求出的沸点温度设定为规定温度(设定温度),并对处理液L进行加热。测定达到以规定温度为基准的规定范围内的目标温度的处理液L的浓度,确认所述测定的浓度是否为目标浓度。由此,判断浓度计D是正常还是异常。
另外,在处理液L的浓度比目标浓度低的情况下,若设为以求出的沸点温度为基准的目标温度,则在目标温度下沸腾,稳定在目标浓度。因此,通过利用浓度计D测定达到目标温度的处理液L的浓度,并与目标浓度进行比较,可确认浓度测定值是否为正确的浓度。但是,在处理液L的浓度比目标浓度高的情况下,处理液L不沸腾,即便达到目标温度,浓度也保持比目标浓度高的状态。在所述情况下,暂时稀释以使处理液L的浓度成为目标浓度以下,然后再次加热并测定浓度值,由此可判断浓度计D是否正常。
如此,处理液供给装置1具有浓度计D的自检功能。在容许范围内的情况下,即正常的情况下,持续使用浓度计D。在容许范围外的情况下,即异常的情况下,进行输出警报、清洗浓度计D、停止处理液L的供给等处理。
[处理装置]
处理装置100例如是通过对旋转的基板W供给处理液L,从而去除形成在基板W的被处理面上的不必要的膜而保留电路图案的逐片式的蚀刻装置。以下的说明中,将处理液L中的用于处理的有效成分称作化学液。而且,所谓浓度,是指处理液L中所含的化学液的浓度。本实施方式中,使用作为化学液的包含磷酸(H3PO4)的水溶液(以下设为磷酸溶液)来作为处理液L。为了确保处理速率,磷酸溶液必须设为高温,且防止温度下降的必要性高。但所使用的处理液L并不限定于此,例如可广泛使用氢氟酸及硝酸的混合液、醋酸、硫酸及双氧水的混合液(Sulfuric acid hydrogen Peroxide Mixture,SPM)等酸系的液体。
处理装置100是逐片地处理基板W的逐片式的装置。处理装置100具有构成在作为容器的腔室100a中的旋转部101、供给部102、回收部103。旋转部101具有旋转体101a、驱动源101c。旋转体101a是通过卡销等保持部101b来保持基板W的边缘,使其以与基板W的处理面正交的轴为中心旋转的旋转平台。驱动源101c是使旋转体101a旋转的马达。
供给部102具有喷嘴102a、臂102b。喷嘴102a是朝向旋转的基板W的处理面喷出处理液L的喷出部。臂102b在前端设有喷嘴102a,使喷嘴102a在旋转体101a的中心上方与从旋转体101a退避的位置之间摆动。喷嘴102a经由后述的供给配管S1而连接于处理液供给装置1,供给处理液L。
回收部103是以包围旋转体101a的方式而设,将从喷嘴102a供给至旋转的基板W的处理面并从基板W的端面漏出的处理液L从其底部予以回收的框体。在回收部103的底部以及腔室100a的底部设有开口,所述开口经由后述的回收配管R2连接于处理液供给装置1。
[处理液供给装置]
处理液供给装置1对处理装置100供给处理液L。而且,处理液供给装置1回收在处理装置100中使用完毕的处理液L,并与新供给的处理液L一同供给至处理装置100。图1中省略了图示,但处理装置100相对于一个处理液供给装置1而设有多个。
处理液供给装置1具有储槽T、供给路径S、加热部H、稀释部I、共同流路C、浓度计D、控制装置E。储槽T储存处理液L。储槽T包含多个储槽,例如包含供给储槽T1、回收储槽T2、缓冲储槽T3、新液储槽T4。以下,在不区分这些T1~T4的情况下,作为储槽T来进行说明。
供给路径S以处理液L可在多个储槽T1~T4之间流通的方式来连接多个储槽T1~T4,通过依次经过多个储槽T1~T4来对处理装置100供给处理液L。供给路径S包含供给配管S1~供给配管S4。加热部H对处理液L进行加热。加热部H包含加热器H1~加热器H4。另外,所谓依次经过多个储槽T,只要是经过储存处理液L的多个储槽T中的两个以上的储槽T的结构即可。即,只要以处理液L可在至少两个储槽T之间流通的方式来连接即可。
(供给储槽)
供给储槽T1具有容器10a,在容器10a内储存被供给至处理装置100的处理液L。容器10a包含相对于处理液L而具有耐蚀性的原材料。在供给储槽T1,连接有供给配管S1、返回配管R1。供给配管S1是连接于容器10a的底部,对处理装置100的供给部102供给处理液L的配管。
在供给配管S1的路径上,设有泵P1、加热器H1、过滤器F、阀V1a。泵P1从供给储槽T1的底部抽吸并送出处理液L。加热器H1被设在泵P1的下游侧,将从泵P1送出的处理液L加热至规定的目标温度。另外,此处,将从供给储槽T1朝向处理装置100的流动中的供给储槽T1侧设为上游,将处理装置100侧设为下游。在加热器H1的下游侧,设有温度计TM,接收来自所述温度计TM的反馈,调整加热器H1的输出。温度计TM例如为热敏电阻。通过加热器H1加热至目标温度为止的处理液L被供给至处理装置100的供给部102。
过滤器F被设在加热器H1的下游,从流经供给配管S1的处理液L中去除杂质。阀V1a被设在过滤器F的下游,切换处理液L向处理装置100的供给的有无。
返回配管R1在供给配管S1的阀V1a的上游分支而连接于供给储槽T1。在返回配管R1中设有阀V1b。从供给配管S1供给至处理装置100的处理液L在未进行基板W的处理的情况下,通过阀V1a关闭且阀V1b打开,而经由返回配管R1返回至供给储槽T1。即,由返回配管R1与供给配管S1形成循环路径。在所述循环路径中,通过加热器H1的加热,供给储槽T1内的处理液L的温度被维持为固定温度。
而且,虽未图示,但在供给储槽T1中设有探测液面的液面传感器。由此,能够探测供给储槽T1内的处理液L是否成为一定量以下。另外,在供给储槽T1的容器10a内,也可设置有将处理液L加热至固定温度的加热器。
(回收储槽)
回收储槽T2具有容器20a,在容器20a内储存从处理装置100回收的处理液L。容器20a包含相对于处理液L而具有耐蚀性的原材料。在回收储槽T2,连接有回收配管R2、供给配管S2。回收配管R2是从处理装置100的回收部103回收蚀刻处理后的处理液L的配管。
供给配管S2连接于容器20a的底部。在供给配管S2中设有泵P2、加热器H2。泵P2从回收储槽T2的底部抽吸并送出处理液L。加热器H2被设在泵P2的下游,将从泵P2送出的处理液L加热至规定的目标温度。另外,此处,将从回收储槽T2的底部朝向后述的缓冲储槽T3、回收储槽T2的上部(返回)或共同流路C的流动中的回收储槽T2的底部侧设为上游,将其相反侧设为下游。在加热器H2的下游侧,设有温度计TM,接收来自所述温度计TM的反馈,调整加热器H2的输出。温度计TM例如为热敏电阻。
在供给配管S2的中途存在分支点,从所述分支点分支为向后述的缓冲储槽T3输液的路径与返回回收储槽T2的路径。在所分支的路径中分别设有阀V2a、阀V2b。阀V2a切换处理液L向缓冲储槽T3的供给的有无。阀V2b切换处理液L向回收储槽T2的返回的有无。
通过阀V2a关闭且阀V2b打开,经加热器H2加热的处理液L通常返回回收储槽T2,因此进行循环。由此,加热器H2将回收储槽T2的处理液L加热至目标温度。但在缓冲储槽T3的处理液L成为一定量以下而需要补充的情况下,通过阀V2a打开且阀V2b关闭,将已被加热至目标温度为止的处理液L供给至缓冲储槽T3。由此,被回收并经再加热的处理液L变得可再次利用。
而且,虽未图示,但在回收储槽T2中设有探测液面的液面传感器。由此,能够探测回收储槽T2内的处理液L是否成为一定量以下。通过探测是否为一定量以下,能够判断是否对缓冲储槽T3供给处理液L。即,在为一定量以下的情况下,不对缓冲储槽T3供给处理液L,而继续向回收储槽T2的循环。而且,在超过了一定量的情况下,在调整好处理液L的温度以及浓度后,开始向缓冲储槽T3的供给。另外,在回收储槽T2内,也可设置有用于将处理液L加热至固定温度的加热器。
(缓冲储槽)
缓冲储槽T3具有容器30a,在容器30a内储存来自回收储槽T2的处理液L。容器30a包含相对于处理液L而具有耐蚀性的原材料。在缓冲储槽T3,连接有供给配管S3、所述的供给配管S2。
供给配管S3连接于容器30a的底部。在供给配管S3中设有泵P3、加热器H3。泵P3从缓冲储槽T3的底部抽吸并送出处理液L。加热器H3被设在泵P3的下游,将从泵P3送出的处理液L加热至规定的目标温度。另外,此处,将从缓冲储槽T3的底部朝向供给储槽T1、缓冲储槽T3的上部(返回)或共同流路C的流动中的缓冲储槽T3的底部侧设为上游,将其相反侧设为下游。在加热器H3的下游侧,设有温度计TM,接收来自所述温度计TM的反馈,调整加热器H3的输出。温度计TM例如为热敏电阻。
在供给配管S3的中途存在分支点,从所述分支点分支为向供给储槽T1输液的路径与返回缓冲储槽T3的路径。在分支的路径中分别设有阀V3a、阀V3b。阀V3a切换处理液L向供给储槽T1的供给的有无。阀V3b切换处理液L向缓冲储槽T3的返回的有无。
通过阀V3a关闭且阀V3b打开,经加热器H3加热的处理液L通常返回缓冲储槽T3,因此进行循环。由此,加热器H3将缓冲储槽T3的处理液L加热至目标温度。但在供给储槽T1的处理液L成为一定量以下而需要补充的情况下,通过阀V3a打开且阀V3b关闭,从而将已加热至目标温度为止的处理液L供给至供给储槽T1。
而且,虽未图示,但在缓冲储槽T3中设有探测液面的液面传感器。由此,能够探测缓冲储槽T3内的处理液L是否成为一定量以下。通过探测是否为一定量以下,能够判断是否从回收储槽T2接受供给。即,在为一定量以下的情况下,从回收储槽T2接受供给,不对供给储槽T1供给处理液L而继续向缓冲储槽T3的循环。而且,在超过一定量的情况下,不从回收储槽T2接受供给,而将处理液L的温度以及浓度调整为各自的目标值即目标温度以及目标浓度后,开始向供给储槽T1的供给。另外,在缓冲储槽T3内,也可设置有用于将处理液L加热至固定温度的加热器。
进而,在所述的供给储槽T1、回收储槽T2、缓冲储槽T3的底部,分别连接有设有阀Vz的配管,并汇流至共同的配管即排出路Z。排出路Z连接于工厂的废液路径。
(新液储槽)
新液储槽T4具有容器40a,在容器40a内储存新调配的处理液L(以下称作新液)。容器40a包含相对于处理液L而具有耐蚀性的原材料。在新液储槽T4,连接有输液配管R3、供给配管S4。输液配管R3是从未图示的处理液L的供给源对新液储槽T4供给处理液L的配管。
供给配管S4连接于容器40a的底部。在供给配管S4中,设有泵P4、加热器H4。泵P4从新液储槽T4的底部抽吸并送出处理液L。加热器H4被设在泵P4的下游,将从泵P4送出的处理液L加热至规定的目标温度。另外,此处,将从新液储槽T4的底部朝向回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1、新液储槽T4的上部(返回)或共同流路C的流动中的新液储槽T4的底部侧设为上游,将其相反侧设为下游。在加热器H4的下游侧,设有温度计TM,接收来自所述温度计TM的反馈,调整加热器H4的输出。温度计TM例如为热敏电阻。
供给配管S4分支为向回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1输液的输液路径与返回新液储槽T4的路径。输液路径向回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1分支,且分别设有阀V4a、阀V4c、阀V4d。阀V4a、阀V4c、阀V4d分别切换处理液L向回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1的输送的有无。输液路径以及阀V4a、阀V4c、阀V4d是对回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1中的至少一个供给新液的新液供给部J。在返回新液储槽T4的路径中设有阀V4b。阀V4b切换处理液L向新液储槽T4的返回的有无。
通过关闭阀V4a、阀V4c、阀V4d且阀V4b打开,经加热器H4加热的处理液L通常返回新液储槽T4,因此进行循环。由此,加热器H4将新液储槽T4的处理液L加热至目标温度。进而,在新液成为可用作处理液L的状态的情况,且成为供给储槽T1的处理液L为一定量以下,缓冲储槽T3的处理液L也低于一定量的状况的情况下,关闭阀V4b并打开阀V4d,向供给储槽T1输液预先规定的一定量。由此,对被供给至处理装置100而用于处理且依靠来自缓冲储槽T3的供给并不足的处理液L进行补充。另外,从新液储槽T4朝向回收储槽T2的新液的供给是通过关闭阀V4b并打开阀V4a来进行。但朝向回收储槽T2的新液的供给仅限于在回收储槽T2的处理液L为一定量以下且无回收液从处理装置100进入的状况持续的情况下进行,以免回收储槽T2因回收液与新液而溢出。
对于向供给储槽T1补充了处理液L的新液储槽T4,从输液配管R3追加补充量的新液并进行后续的加热。另外,朝向缓冲储槽T3的新液的补充也是在缓冲储槽T3的处理液L为一定量以下,且依靠来自回收储槽T2的供给并不足的情况下,通过打开阀V4c来进行。
而且,虽未图示,但在新液储槽T4中设有探测液面的液面传感器。由此,能够探测新液储槽T4内的处理液L是否成为一定量以下,从而能够判断是否应通过来自输液配管R3的输液来进行补充。另外,在新液储槽T4内,也可设置有用于将处理液L加热至固定温度的加热器。
(稀释部)
稀释部I通过稀释液来稀释处理液L。稀释液是使储槽T内的液体的浓度下降的液体,在本实施方式中为纯水。稀释部I具有输液配管R4。输液配管R4是从未图示的纯水的供给源向供给储槽T1、回收储槽T2、缓冲储槽T3、新液储槽T4分支而分别供给稀释液的配管。在所分支的朝向各储槽T1~T4的配管中分别设有阀V5。基于借助后述的浓度计D所进行的各储槽T1~T4的处理液L的浓度测定,来向各储槽T1~T4中添加规定添加量的纯水。
(共同流路)
共同流路C是供多个储槽T1~T4的处理液L流通的共同的路径。本实施方式的共同流路C是从供给配管S1~供给配管S4分支的配管t1~配管t4所汇流的配管。即,在供给配管S1的过滤器F的下游设有分支点,从此分支点分支有配管t1。从供给配管S2的朝向缓冲储槽T3以及回收储槽T2的分支点,分支有配管t2。从供给配管S3的朝向供给储槽T1以及缓冲储槽T3的分支点,分支有配管t3。进而,从供给配管S4的朝向供给配管S1等以及新液储槽T4的分支点,分支有配管t4。在来自供给配管S1~供给配管S4的配管t1~配管t4中,分别设有阀V6a。而且,共同流路C连接于向多个储槽T1~T4分支而返回的配管bp1~配管bp4。在从共同流路C分支并朝向多个储槽T1~T4的配管bp1~配管bp4中,分别设有阀V6b。这些阀V6a、V6b是如下的切换部SW,即,通过打开哪一个来切换在共同流路C中流通的处理液L是哪个储槽T1~储槽T4的处理液L。即,切换部SW切换使储槽T1~储槽T4的处理液L的哪个流通至共同流路C。
(浓度计)
浓度计D被设于共同流路C,对流经共同流路C的处理液L的浓度进行测定。朝向浓度计D的输液与朝向储槽T的返回是通过切换部SW的阀V6a、阀V6b的切换而对应于储槽T1~储槽T4的每一个来区分,且以处理液L不会在储槽T1~储槽T4间混合的方式来进行。即,至少构成为,从相同的储槽T中流出的处理液L返回相同的储槽T,以免积留在共同流路C内的其他储槽T的处理液L混合。本实施方式的浓度计D在共同流路C中设有一个。浓度计D优选使用精度相对高的光学式的浓度计。
另外,在共同流路C上连接有对浓度计D内进行清洗的清洗液供给回路K。清洗液供给回路K具有将来自稀释部I的稀释液供给至共同流路C并使浓度计D内清洗的配管及阀Vk1。而且,在共同流路C上直接连接有将从清洗液供给回路K供给并清洗了浓度计D的稀释液排出到排出路Z的配管,在所述配管上设有阀Vk2。
(气压计)
气压计B是作为收容处理液供给装置1的框体的处理室,设置在配置有控制装置E等的附带区域。但是,气压计B的设置位置并不限定于此。即,只要可测定设置有处理液供给装置1的场所的大气压即可,因此可为处理液供给装置1的外部,也可为设置有处理液供给装置1的室内或地板内等。
(控制装置)
控制装置E控制基板处理装置SS的各部。控制装置E为了实现基板处理装置SS的各种功能,而具有执行程序的处理器、存储程序或运行条件等各种信息的存储器、驱动各元件的驱动电路。另外,控制装置E连接有输入信息的输入部Ei、输出信息的输出部Eо。输入部Ei是触摸屏、键盘、鼠标、开关等输入装置。输出部Eо是显示器、灯、扬声器、蜂鸣器等输出装置。
控制装置E具有基板处理控制部21、浓度控制部22、检查部23、清洗处理部24、存储部25。基板处理控制部21通过控制处理装置100以及处理液供给装置1的各部来执行基板W的处理。即,基板处理控制部21控制基板W向腔室100a的搬入搬出、保持部101b对基板W的保持、驱动源101c对旋转体101a的旋转、臂102b对喷嘴102a的摆动、借助阀V1a及阀V1b的切换所实现的处理液L的供给的有无以及借助阀V2a、阀V2b、阀V3a、阀V3b、阀V4a、阀V4b的切换所进行的处理液L向各储槽T1~T4的补充等。
浓度控制部22使浓度计D测定储槽T1~储槽T4各自的处理液L的浓度,并控制加热部H以及稀释部I,以使处理液L的浓度成为规定的目标值(目标浓度)。目标浓度包含设定浓度,是其前后的规定范围。设定浓度例如为87.7%。另外,在所述浓度控制中,如上所述,对于处理液L的温度也进行控制以成为规定的目标值(目标温度)。目标温度包含设定温度,是其前后的规定范围。设定温度例如为160℃。浓度控制部22基于测定值与目标值(目标浓度、目标温度)的差异以及测定值的变化量的其中任一者或两者来算出加热量以及稀释液的添加量,以控制加热部H以及稀释部I。另外,在算出测定值与目标值的差异时,使用设定浓度、设定温度,但不需要控制成与这些设定浓度、设定温度准确地一致,只要能够控制成收敛在目标浓度、目标温度的范围内即可。
更具体而言,浓度控制部22对切换部SW的阀V6a、阀V6b的开闭进行切换,以切换要测定浓度的储槽T1~储槽T4。储槽T1~储槽T4的切换是以针对储槽T1~储槽T4的每一个而设定的规定的时间间隔来进行。而且,浓度控制部22通过切换作为加热部H的加热器H1~加热器H4的输出、稀释部I的阀V5的开闭,从而进行处理液L的借助加热的浓缩、借助纯水添加的稀释。
既可通过时间间隔的设定来将所有储槽T的测定时间设为相同,也可使各储槽T的测定时间不同。例如可延长特定的储槽T的测定时间。但在相同的测定时间的情况下,比起将一次的测定时间确保得长,更优选的是增加测定频率。由此,能够在固定的时间内测定多个储槽T而调整各自的浓度,因此容易将整体收敛为目标值。
检查部23具有温度设定部231、加热控制部232、判定部233。温度设定部231基于设置有处理液供给装置1的场所的大气压、与预先设定的处理液L的蒸气压曲线,将处理液L达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度(设定温度)。大气压(设置有处理液供给装置1的场所的大气压)从与控制装置E连接的气压计B获取。加热控制部232通过利用加热部H对处理液L进行加热,达到以设定温度为基准的规定范围内的目标温度。判定部233判定由浓度计D测定的达到目标温度的处理液L的浓度是否为以规定浓度(设定浓度)为基准的规定范围内、即目标浓度。
加热控制部232在由判定部233判定为并非目标浓度而是比目标浓度高的情况下,通过从稀释部I供给稀释液,使处理液L成为比目标浓度低的浓度、比目标温度低的温度后,利用加热部H使处理液L再次加热而达到目标温度。判定部233再次判定由浓度计D测定的达到目标浓度的处理液L的浓度是否为目标浓度。
输出部Eо在由判定部233判定为并非目标浓度而是比目标浓度低的情况下,或者比目标浓度高且通过稀释后的再加热再次判定为并非目标浓度的情况下,输出通知此情况的信息。例如,输出部Eо的显示器显示表示浓度计D不正常的信息,或者由于灯点亮或闪烁而通知浓度计D不正常。而且,输出部Eо的扬声器输出通知浓度计D不正常的声音,或者通过由蜂鸣器发出警告来通知浓度计D不正常。
蒸气压曲线可通过在设置处理液供给装置1的场所,测定使处理液L沸腾而达到目标浓度时的温度与气压,测定气压在低气压与高气压之间变化时的沸点温度来求出。由于处理液供给装置1的结构上的影响,也考虑到储槽T内的气压与大气压存在差异,因此理想的是利用相同的装置结构进行评价。关于蒸气压曲线,可设定由控制装置E通过运算而求出者,也可设定从输入部Ei输入者。
此处,将在大气中对处理液L进行加热而沸腾的状态的蒸气压曲线的例子示于图2。图2中以虚线表示初始浓度的蒸气压曲线VPCi,以实线表示目标浓度的蒸气压曲线VPCt,以点划线表示浓度比目标浓度高的液体的蒸气压曲线VPCh。另外,图2如后述那样,表示向新液储槽T4补充浓度比目标浓度低的新液后,通过加热使其沸腾而浓度发生变化的行为。即,是使用图1所示的处理液供给装置1的新液储槽T4的加热路径来调整浓度的例子。但此处示出的蒸气压曲线VPCi、蒸气压曲线VPCt、蒸气压曲线VPCh、温度及浓度变化的行为与处理液L的一般行为共同,因此根据图2进行说明。
当大气压发生变化时,液体的沸点沿着蒸气压曲线移动。因此,在海拔高的位置设置装置的情况下,或者由于台风等而低气压通过的情况下,发生沸点降低的现象。即,如图2的蒸气压曲线VPCi所示,在高的气压Pa的情况下成为高的沸点Bpa,在低的气压Pb的情况下成为降低的沸点Bpb。如此,所谓沸点因气压而发生变化,是指当对一定浓度的处理液L进行加热时,气压越低则沸腾开始得越早,气压越高则沸腾的开始越晚。处理液L沸腾时的沸点由处理液L的浓度与气压决定,因此即便预先决定目标温度,处理液L的浓度也会因气压的变化发生变化而不固定。即,当沸点发生变化时沸腾的温度发生变化,蒸发的水分量发生变化,因此即便使处理液L为相同的温度(目标温度),沸腾的处理液L的浓度也发生变化。
发明人为了获得判定浓度计D是否正常的有效的方法,着眼于此种蒸气压曲线。而且,经过努力研究,发现了以下的方法。即,关于所使用的处理液L,求出相对于设定浓度的蒸气压曲线VPCt。而且,根据蒸气压曲线VPCt,求出与大气压变化(蒸气压变化)相应的沸点温度。例如,求出气压Pa时的沸点温度Ta、气压Pb时的沸点温度Tb。进而,利用浓度计D测定对处理液L进行加热而达到沸点温度Ta、沸点温度Tb后的处理液L的浓度,判定测定值是否为以设定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。由此,可检验(check)浓度计D是否正常。
清洗处理部24在由判定部233判定为处理液L的浓度的测定值并非目标浓度的情况下,对浓度计D进行清洗处理。清洗处理部24通过控制清洗液供给回路K的阀Vk1、阀Vk2,使稀释液在浓度计D中流通而进行清洗。即,通过打开阀Vk1、阀Vk2,从清洗液供给回路K向共同流路C供给稀释液,并对浓度计D进行清洗,以排出到排出路Z的方式进行切换。而且,在对各储槽T的处理液L的浓度进行测定时,进行将共同流路C内的处理液L置换为测定浓度的处理液L的动作。即,将测定浓度的来自储槽T的处理液L在共同流路C中流动一定期间后进行浓度测定。如此,由于从各储槽T向浓度计D输液的最初的一定时间内,进行置换之前的处理液L的处理,因此不返回储槽T,打开阀Vk2,由此使处理液L从共同流路C直接流向排出路Z。另外,在所述情况下,也可设为如下结构:通过另外设置从共同流路C直接流向排出路Z的流路等,可不经由储槽T而进行排液。
存储部25构成在存储器中,存储目标浓度、目标温度、时间间隔、蒸气压曲线等。关于目标浓度、目标温度、时间间隔,可由作业者通过输入部Ei来输入所期望的值。例如,对于对因被用于处理而浓度、温度的变动大的处理液L进行回收的回收储槽T2,可使测定频率多于其他储槽T而延长测定时间,以调整浓度。而且,也可使对基板处理的影响直接的供给储槽T1的测定频率多于其他储槽T而实现基板W的处理的稳定化。另外,目标浓度、目标温度也可通过规定浓度、规定温度与容许的规定范围的组合来设定。
[动作]
除了参照图1以及图2以外,还参照图3以及图4来说明如上所述的本实施方式的基板处理装置SS的动作。另外,通过如下所述的顺序来处理基板W的基板处理方法也是本实施方式的一方式。
(基板处理)
首先说明处理装置100所进行的基板处理。成为处理对象的基板W由搬送机器人搬入至旋转体101a上,由保持部101b予以保持。驱动源101c使旋转体101a旋转,由此,基板W旋转。阀V1a打开,通过处理液供给装置1而成为所期望的浓度、温度的处理液L从喷嘴102a被供给至基板W的被处理面,由此来进行蚀刻处理。
当经过了规定的处理时间时,阀V1a关闭,处理液L的供给停止。随后,基板W停止旋转,搬送机器人将保持部101b所进行的保持已被解除的基板W从腔室100a予以搬出。
(处理液的供给)
接下来,说明处理液供给装置1对处理液L的调整处理。供给储槽T1的处理液L在供给至处理装置100之前,在关闭阀V1a且打开阀V1b的状态下,一边在供给配管S1、返回配管R1、供给储槽T1中循环,一边通过加热器H1进行加热,由此被维持为目标温度。并且,如上所述,在处理装置100中的处理的时机,供给储槽T1的处理液L被供给至处理装置100。
缓冲储槽T3的处理液L在供给至供给储槽T1之前,在关闭阀V3a且打开阀V3b的状态下,一边在供给配管S3、缓冲储槽T3中循环,一边通过加热器H3进行加热,由此被维持为目标温度。并且,在供给储槽T1的处理液L成为一定量以下时,打开阀V3a且关闭阀V3b,由此被供给至供给储槽T1。
回收储槽T2的处理液L在供给至缓冲储槽T3之前,在关闭阀V2a且打开阀V2b的状态下,一边在供给配管S2、回收储槽T2中循环,一边通过加热器H2进行加热,由此被维持为目标温度。并且,在缓冲储槽T3的处理液L成为一定量以下时,打开阀V2a且关闭阀V2b,由此被供给至缓冲储槽T3。
新液储槽T4的处理液L在供给至回收储槽T2、缓冲储槽T3、供给储槽T1之前,在关闭阀V4a、阀V4c、阀V4d且打开阀V4b的状态下,一边在供给配管S4、新液储槽T4中循环,一边通过加热器H4进行加热,由此被维持为目标温度。并且,在缓冲储槽T3的处理液L的液量低于一定量而无法供给至供给储槽T1,进而,供给储槽T1的液量也低于一定量的情况下,打开阀V4d且关闭阀V4b,由此将来自新液储槽T4的新液供给至供给储槽T1。同样地,在回收储槽T2、缓冲储槽T3中,也可在供给不足而处理液L成为一定量以下的情况下,打开阀V4a、阀V4c,由此,将新液供给至回收储槽T2、缓冲储槽T3。
(浓度控制)
如上所述,对在通过依次经过各储槽T1~T4而将处理液L供给至处理装置100的过程中进行的浓度控制进行说明。首先,在浓度测定中,如上所述,通过如下方式来进行:以规定的时间间隔来依次切换将切换部SW的阀V6a、阀V6b中的与t1-T1、t2-T2、t3-T3、t4-T4的各组的任一个对应的阀打开而将其他关闭的操作,由此切换在共同流路C中流通的处理液L的储槽T1~储槽T4,并利用浓度计D来测定浓度。
在测定各储槽T1~T4的处理液L的浓度时,如上所述,将测定浓度的来自任一个储槽T的处理液L在共同流路C中流动一定期间置换之前的处理液L后,进行浓度测定。由此,能够从储槽T1~储槽T4选择性地使处理液L在共同流路C中流通,因此可利用一个浓度计D,以规定的时间间隔测定各储槽T1~T4的浓度。
并且,在根据所测定的浓度与目标浓度的差值而需要浓缩的情况下,提高对应的储槽T1~储槽T4的加热器H1~加热器H4的输出。在需要稀释的情况下,打开朝向对应的储槽T1~储槽T4的稀释部I的配管的阀V5,以添加规定量的纯水。
如上所述,各储槽T1~T4中的处理液L的浓度可使用浓度计D进行调整。所述浓度调整的目的在于,在向处理装置100供给处理液L的供给储槽T1中,使处理液L的浓度稳定在目标浓度。在储槽T1~储槽T4中,回收储槽T2由于回收的处理液L的流入,处理液L的温度与浓度发生较大变动。因此,在向缓冲储槽T3输液的时机,在回收储槽T2中有时无法与目标浓度一致。因此,在缓冲储槽T3中,即便来自回收储槽T2的处理液L流入,在向供给储槽T1输液时,也以温度或浓度的变动量变得微小的方式送出。因此,必须基于利用浓度计D进行的浓度测定来控制浓度。若可效率良好地在短时间内进行此种控制,则也有时可省略分阶段地调整储槽T1~储槽T4的情况。
而且,当向新液储槽T4补充室温的新液时,之前调整为目标浓度与目标温度后的处理液L由于补充的新液而发生变化。关于变化的方向,温度处于比目标温度低的一侧,浓度处于补充的新液的浓度侧。关于处理液L的温度,通过使加热器H4的出口的温度为处理液L的温度成为目标温度的设定温度,可恢复新液储槽T4的处理液L的温度。另一方面,关于浓度,可能的调整方法根据所补充的处理液L的浓度发生变化。
在基板W的处理中所使用的处理液L大多在高浓度的化学液中混合纯水并调整浓度来使用。但是,如磷酸溶液那样,在使用温度为溶液的沸点且蚀刻速率最高的处理液L中,需要在沸点附近进行调整,因此通过使室温的处理液L沸腾而使浓度上升来进行调整。在此种处理液L中,主要的方法是通过加热以从低浓度侧成为高浓度的方式进行调整。
另一方面,当通过暂时加热而调整了温度的处理液L成为比目标浓度高的状态时,即便通过来自新液储槽T4的表面的散热使处理液L的温度降低,处理液L的浓度也不会降低。为了降低浓度,必须通过添加稀释液或混合低浓度的新液来降低新液储槽T4中的处理液L的整体浓度。在所述情况下,也伴随温度的降低,因此为了使浓度与温度两者同时与目标浓度、目标温度一致,根据混合液的浓度与温度计算添加量来添加。但是,难以求出在浓度与目标浓度一致的添加量下同时温度也与目标温度一致的解。因此,进行将浓度设为目标浓度的稀释液或新液的添加,暂时降低温度后,通过加热使温度与目标值一致。
(浓度计检查)
接下来,参照图3的流程图对浓度计D的检查顺序进行说明。首先,控制装置E的检查部23获取由气压计B测定的设置有处理液供给装置1的场所的大气压(步骤S01)。温度设定部231基于所获取的大气压与预先设定的处理液L的蒸气压曲线(设定浓度的蒸气压曲线),将达到设定浓度的沸点温度设定为规定温度(设定温度)(步骤S02)。加热控制部232利用加热部H对处理液L进行加热(步骤S03)。根据温度计TM的测定值判断,在处理液L达到目标温度的情况下(步骤S04的是(YES)),通过使处理液L在浓度计D中流动来测定处理液L的浓度(步骤S05)。另外,在用于浓度计D的检查的浓度测定中,也通过预先使来自储槽T的处理液L在浓度计D中通液一定时间,来置换之前的处理液L。
判定部233判定由浓度计D测定的处理液L的浓度是否为目标浓度(步骤S06)。在为目标浓度的情况下(步骤S07的是),结束检查,继续进行基板W的处理。在并非目标浓度(步骤S07的否(NО))且比目标浓度低的情况下(步骤S08的否),输出部Eо输出通知所述情况的信息(步骤S15)。
在并非目标浓度(步骤S07的否)且比目标浓度高的情况下(步骤S08的是),通过添加稀释液,使浓度值低于目标浓度,使温度低于目标温度(步骤S09)。然后,加热控制部232利用加热部H使处理液L再次加热(步骤S10),在达到目标温度的情况下(步骤S11的是),利用浓度计D对处理液L的浓度进行测定(步骤S12)。判定部233再次判定由浓度计D测定的处理液L的浓度是否为目标浓度(步骤S13)。在为目标浓度的情况下(步骤S14的是),结束检查,继续进行基板W的处理。在并非目标浓度的情况下(步骤S14的否),输出部Eо输出通知所述情况的信息(步骤S15)。
另外,如上所述,通过测定大气压来计算沸点温度的变化,若使储槽T的处理液L的温度上升到所述沸点温度,则也可进行使处理液L的浓度为目标浓度的控制。如此,使浓度和温度与目标浓度和目标温度一致的情况优选为在处理液L的准备完成之前,不向其他储槽T1~T3进行补充的新液储槽T4中实施。在补充低浓度的新液后使其加热,升温至达到目标浓度的目标温度,由此也可与目标浓度一致。
此处,图4表示新液储槽T4中的处理液L的温度(实线)、与经加热器H4加热的处理液L的加热器H4的出口温度(虚线)随时间经过的变化。如图4的实线所示,当利用循环路径的加热部H、即在线的加热器H4对浓度与温度降低后的新液储槽T4的处理液L进行加热时,通过返回到新液储槽T4的处理液L,浓度与温度逐渐接近目标浓度及目标温度。在利用在线的加热器H4进行的加热中,如图4的虚线所示,将加热器H4的出口温度设定为比设定温度稍高的温度。由此,当经加热器H4加热的处理液L返回到新液储槽T4时,可加快新液储槽T4内的处理液L的温度的上升。即,随着时间经过,处理液L的温度上升,可使新液储槽T4的处理液L的温度与浓度接近目标温度与目标浓度。所述值优选为设定为通过使用浓度计D的稀释液的添加量的控制而可将新液储槽T4的温度维持在目标温度的温度。
在线的加热器H4中,由于处理液L沸腾而返回到新液储槽T4,因此产生的水蒸气从新液储槽T4的表面放出。此时的沸腾温度成为在大气压下变化的沸点温度,浓度成为目标浓度。稍微提高温度时,通过与浓度低的新液储槽T4的处理液L混合,也迅速接近目标浓度。通过循环的路径的加热,新液储槽T4的处理液L的温度逐渐上升,接近目标温度。在所述情况下,在循环的路径被抽吸的处理液L的温度与加热器H4的设定温度的差变小,加热器H4的加热量变微少。
若成为所述状态,则由加热器H4引起的处理液L的沸腾变得极微少,加热器H4的出口温度也稳定。即便利用浓度计D测定所述状态的处理液L,测定后的浓度值也稳定。所述浓度值是预先设定的沸点的浓度,成为目标浓度。因此,如上所述,根据浓度计D的浓度值是否表示目标浓度,能够检验浓度计D是否正常地发挥功能。
所述检验在沸腾平息后进行时,可更稳定地进行测定,因此浓度计D的显示值有可能略高于目标浓度。在所述情况下,通过以其他方式测定处理液L的浓度,调查与目标浓度的差,将所述差值作为偏移值从下次起使用,能够更高精度地判定浓度计D是否正常。作为其他方式,例如有通过对处理液L进行采样并测定比重来确认浓度的方式。
利用对新液储槽T4的处理液L进行加热使其沸腾的情况,若可判定浓度计D的功能是否正常,则可消除利用浓度计D进行其他储槽T1~T3的浓度控制的风险。而且,由于新液储槽T4中的处理液L的补充是根据处理装置100中的处理基板数进行,因此能够以一定的处理间隔确认浓度计D的功能。在处理的频率多的情况下,可变更为以一定的时间间隔设定。
在判定为浓度计D不正常的情况下,如上所述输出警报。进而也能够进行以下的处理。例如,在上次的新液的补充中,由于浓度计D正常,因此判断为不处于立即停止装置的水平,在供给储槽T1用尽之前,可继续进行基板W的处理。
在此期间,也可通过浓度计D的清洗,再次确认是否可复位。若清洗处理部24进行浓度计D的清洗,再次确认浓度值处于容许范围内,则能够使用。浓度计D由于处理液L引起的污垢的附着等原因,浓度值大多从正常值发生变化,因此有效的是利用清洗的复位。即便在清洗后所测定的浓度值也处于容许范围外的情况下,输出部Eo也可输出警报,以使操作员能够判断。而且,在浓度值处于容许范围外且其偏离量非常大的情况下,也可停止处理液供给装置1。
更具体而言,对如下处理进行说明:处理液供给装置1向处理装置100供给包含磷酸溶液的高温的处理液L,由此对作为基板W的晶片的氮化膜进行蚀刻。磷酸溶液由于沸腾液的蚀刻速率最高(极大值),因此在沸点附近进行处理。但是,关于在沸腾液中的处理,也考虑到对晶片的损伤,因此实际上在比沸点稍低的温度下使用。在所述情况下为了获得高的蚀刻速率,预先提高处理液L中的磷酸浓度变得有效。
由处理液供给装置1可稳定地进行供给的温度一般为160℃左右,包含磷酸溶液的处理液L的浓度为87.7%左右。因此,在处理液供给装置1中以86%左右补充后的新液进行加热并沸腾,由此使水分蒸发而使浓度上升。
在所述情况下,当对储槽T内的处理液L整体进行加热时,储槽T整体开始沸腾,使浓度持续上升是危险的,难以实施。例如,在对储槽T整体进行加热使其浓度上升的情况下,也有时大量的处理液L一下子沸腾,在所述情况下,有时会发生储槽T的液面变动、一下子增加的水蒸气引起的储槽T的内压上升导致的蒸气泄漏、处理液L向排气管流入等现象。因此,通常如上所述,以利用在线的加热部H对从储槽T利用泵P抽吸后的处理液L进行加热使其沸腾并返回储槽T的方式,使储槽T内的处理液L的浓度、温度慢慢上升。处理液L的沸腾发生在加热后返回储槽T中的配管内,当处理液L返回储槽T时,产生的水蒸气从储槽T的表面向大气放出,排气到装置外。
如此,使储槽T内的处理液L的浓度为87.7%,但仅通过将在线的加热部H的出口温度控制在160℃,无法始终使储槽T内的浓度为相同的87.7%。其原因在于:处理液L的沸腾温度根据加热部H的出口的气压而发生变化。
向储槽T补充低浓度的新液并通过加热沸腾将浓度控制为目标值时的气压引起的沸点的变化可利用与所述图2所示者相同的蒸气压曲线来表示。在气压高的Pa的情况下,将规定温度设定为目标浓度的沸点温度Ta。当对处理液L进行加热时,关于因新液的补充而降低的处理液L的浓度,在比设定的规定温度低的温度下沸腾开始,浓度逐渐上升。不久当处理液L的温度接近设定温度时,加热部H的加热减弱,储槽T的温度成为目标温度。此时,储槽T的处理液L的浓度成为目标浓度。
但是,在对处理液L进行加热的情况下,当气压变高(Pb→Pa)时,沸腾温度变高(Tb→Тa)。如此,处理液L沸腾、即达到饱和蒸气压的温度在气压下发生变化。因此,沸腾时的处理液L的浓度也发生变化。于是,在气压低的Pb时,若将设定温度设定为Ta,则储槽T的处理液L一边沸腾一边上升到温度Ta。即,处理液L的蒸气压曲线成为浓度值比目标浓度高的蒸气压曲线。因此,关于处理液L的状态,在α点成为比目标浓度高的浓度值。
为了防止所述情况,若预先求出目标浓度的蒸气压曲线,根据加热时的大气压修正设定温度,则可仅通过利用加热进行的温度控制,使储槽T的处理液L达到目标浓度。例如,预先调查由大气压变化引起的浓度87.7%的包含磷酸溶液的处理液L的沸腾温度,测定放置有处理液供给装置1的环境的大气压、即所设置的场所的大气压,由此使低浓度的处理液L加热沸腾,可知晓处理液L的浓度达到87.7%时的温度。在处理液供给装置1中,若使所述温度为设定温度,持续加热储槽T的处理液L而达到目标温度,则形成了目标浓度为87.7%的处理液L。之后,只要维持温度与浓度即可。如此,若进行储槽T的处理液L的浓度控制,则可将储槽T的浓度维持为一定。
另外,如上所述,若储槽T的处理液L的温度成为目标温度时的浓度在浓度计D中浓度值显示87.7%,则可判定为浓度计D可正常地测量。即,根据在包含测定误差等的设定浓度的容许值内是否存在浓度计D的测量值,可检验浓度计D是否正常地发挥功能,从而可判断是否能够进行之后的利用浓度计D的浓度控制。
[效果]
(1)本实施方式是一种向利用处理液L对基板W进行处理的处理装置100供给处理液L的处理液供给装置1,其具有:储槽T,储存处理液L;供给路径S,从储槽T向处理装置100供给处理液L;加热部H,对处理液L进行加热;温度计TM,对处理液L的温度进行测定;浓度计D,对处理液L的浓度进行测定;以及检查部23,对浓度计D进行检查。
检查部23具有:温度设定部231,基于设置有处理液供给装置1的场所的大气压、与预先设定的处理液L的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度;加热控制部232,通过利用加热部H对处理液L进行加热,达到以规定温度为基准的规定范围内的目标温度;以及判定部233,判定利用浓度计D测定的达到目标温度的处理液L的浓度是否为以规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
另外,本实施方式的处理液供给装置1的检查方法中,基于设置有处理液供给装置1的场所的大气压、与预先设定的处理液L的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度,所述处理液供给装置1对利用处理液L对基板W进行处理的处理装置100供给处理液L,利用加热部H对处理液L进行加热,以使利用温度计TM而得的处理液L的测定温度成为以规定温度为基准的规定范围内的目标温度,在处理液L成为目标温度的情况下,判定由对处理液L的浓度进行测定的浓度计D所测定的处理液L的浓度是否为以规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
如此,由于可通过处理液L的加热与浓度比较来检验浓度计D是否正常,因此可减少利用偏离正常值的浓度的处理液L进行处理而引起的制品不良等的发生。在浓度计D的功能有问题的情况下,也可停止处理,因此可将制品不良防患于未然。经补充的处理液L的加热在处理液L的供给过程中随时发生,每次均可对浓度计D进行检查,因此可将由浓度计D的清洗或校正等作业引起的处理等待抑制到最小限度。进而,在浓度计D中存在故障等明显无法继续使用的异常的情况下,与使用代替部件继续使用的方法不同,可检验直至与正常值的偏离来检查浓度计D,因此能够进行精度高的处理。例如,可检查直至由污垢引起的测定值的变化。
(2)加热控制部232在由判定部233判定为处理液L并非目标浓度而是比目标浓度高的情况下,通过处理液L的稀释,在处理液L达到比目标浓度低的浓度、比目标温度低的温度后,利用加热部H使处理液L再次加热而达到目标温度,
判定部233再次判定由浓度计D测定的达到目标温度的处理液L的浓度是否为目标浓度。
具有输出部Eo,所述输出部Eo在由判定部233再次判定为并非目标浓度的情况下,输出通知所述情况的信息。因此,操作员可知晓浓度计D的异常,从而可判断能否继续处理。
(3)具有清洗处理部24,所述清洗处理部24在由判定部233判定为并非目标浓度的情况下,使浓度计D进行清洗处理。因此,在浓度计D的测定值存在偏离的情况下,通过进行清洗处理进行功能恢复,可减少制品不良的发生。
(4)处理液供给装置1具有对大气压进行测定的气压计B。因此,可准确地测定设置有处理液供给装置1的场所的气压。
(5)具有利用稀释液对处理液L进行稀释的稀释部I,储槽T包含:供给储槽T1,向处理装置100供给处理液L;回收储槽T2,回收在处理装置100中使用完毕的处理液L;以及新液储槽T4,供给新的处理液L,控制装置E具有浓度控制部22,所述浓度控制部22在由判定部233判定为处于规定范围内的情况下,基于由浓度计D测定的浓度,控制加热部H及稀释部I,由此对供给储槽T1、回收储槽T2及新液储槽T4的处理液L的浓度进行调整。
因此,利用多个中的任一个储槽T的处理液L对浓度计D进行功能检验,由此利用浓度计D进行浓度控制的其他储槽T的控制的可靠性变高。
[变形例]
所述的实施方式也可构成如下所述的变形例。
(1)可分两个阶段设定相对于设定浓度的容许范围,在超过一个阶段的容许范围的情况下进行处理液的清洗,在超过两个阶段的容许范围的情况下,停止处理液L的供给。
(2)即便在浓度计D并非一个而是使用多个浓度计D的情况下,也可确认各浓度计D的功能是否正常。例如,可在所述图1所示的连接t4与t2的路径、连接t4与t1的路径上分别设置浓度计D。而且,也可设为如下结构:省略缓冲储槽T3,从回收储槽T2向供给储槽T1供给处理液L。
(3)所述的方式中,通过水添加来稀释处理液L,但也可通过追加低浓度的新液来实现稀释即浓度下降。进而,处理液L只要能够将供给至处理装置100时的浓度与温度控制为规定的值即可,因此缓冲储槽T3或回收储槽T2的目标浓度未必需要与供给储槽T1的目标浓度一致。即,也可针对每个储槽T来变更目标浓度。例如,也可根据加热的控制性与水添加的控制性的差异来变更目标值。
(4)检查部23、存储部25的全部或一部分不限定于构成在对处理液供给装置1整体进行控制的控制装置E的情况。可构成在与控制装置E分体的控制装置,也可构成在温度计TM、浓度计D等控制部。
[其他实施方式]
以上,对本发明的实施方式以及各部的变形例进行了说明,但本实施方式或各部的变形例是作为一例而提示,并不意图限定发明的范围。前述的这些新颖的实施方式能够以其他的各种方式来实施,可在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变形包含在发明的范围或主旨中,并且包含在权利要求所记载的发明中。
Claims (8)
1.一种处理液供给装置,向利用处理液对基板进行处理的处理装置供给所述处理液,所述处理液供给装置具有:
储槽,储存所述处理液;
供给路径,从所述储槽向所述处理装置供给所述处理液;
加热部,对所述处理液进行加热;
温度计,对所述处理液的温度进行测定;
浓度计,对所述处理液的浓度进行测定;以及
检查部,对所述浓度计进行检查,
所述检查部具有:
温度设定部,基于设置有所述处理液供给装置的场所的大气压、与预先设定的所述处理液的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度;
加热控制部,通过利用所述加热部对所述处理液进行加热,达到以所述规定温度为基准的规定范围内的目标温度;以及
判定部,判定由所述浓度计测定的达到所述目标温度的所述处理液的浓度是否为以所述规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
2.根据权利要求1所述的处理液供给装置,其中所述加热控制部在由所述判定部判定为并非所述目标浓度而是比所述目标浓度高的情况下,通过所述处理液的稀释,在所述处理液达到比所述目标浓度低的浓度、比所述目标温度低的温度后,利用所述加热部使所述处理液再次加热而达到所述目标温度,
所述判定部再次判定利用所述浓度计测定的达到所述目标温度的所述处理液的浓度是否为所述目标浓度。
3.根据权利要求2所述的处理液供给装置,具有输出部,所述输出部在由所述判定部再次判定为并非所述目标浓度的情况下,输出通知所述情况的信息。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的处理液供给装置,具有清洗处理部,所述清洗处理部在由所述判定部判定为并非所述目标浓度的情况下,使所述浓度计进行清洗处理。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的处理液供给装置,具有气压计,所述气压计对所述大气压进行测定。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的处理液供给装置,具有稀释部,所述稀释部利用稀释液对所述处理液进行稀释,
所述储槽包含:
供给储槽,向所述处理装置供给所述处理液;
回收储槽,回收在所述处理装置中使用完毕的所述处理液;以及
新液储槽,供给新的所述处理液,
所述处理液供给装置具有浓度控制部,所述浓度控制部在由所述判定部判定为是所述目标浓度的情况下,基于由所述浓度计测定的浓度,控制所述加热部及所述稀释部,由此对所述供给储槽、所述回收储槽及所述新液储槽的所述处理液的浓度进行调整。
7.一种基板处理装置,包括:
所述处理装置;以及
如权利要求1至6中任一项所述的处理液供给装置。
8.一种处理液供给装置的检查方法,其基于设置有处理液供给装置的场所的大气压、与预先设定的处理液的蒸气压曲线,将达到规定浓度的沸点温度设定为规定温度,所述处理液供给装置向利用所述处理液对基板进行处理的处理装置供给所述处理液,
利用加热部对所述处理液进行加热,以使利用温度计而得的所述处理液的测定温度成为以所述规定温度为基准的规定范围内的目标温度,
在所述处理液达到所述目标温度的情况下,判定由对所述处理液的浓度进行测定的浓度计所测定的所述处理液的浓度是否为以所述规定浓度为基准的规定范围内的目标浓度。
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