JP2009260257A

JP2009260257A - 基板処理装置及び基板処理方法

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Publication number: JP2009260257A
Application number: JP2009003378A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Nakajima; 保典中島; Shinji Sugioka; 真治杉岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2029-01-09
Also published as: JP5368116B2

Abstract

【課題】膜厚を考慮して部分液交換を行うことにより、処理レートを一定の範囲に保持することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】制御部２５は、カウンタ３７で計数された基板Ｗの枚数のうち、厚膜のものに相当する基板Ｗの枚数が通常ライフカウントに達したことに基づき、部分液交換を実施しながら基板Ｗを処理させる。つまり、燐酸溶液の劣化度合いが大きな厚膜のものに相当する基板Ｗの処理枚数を基準にして部分液交換を実施するので、燐酸溶液のエッチングレートを一定の範囲に保持することができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）にエッチング、洗浄等の所定の処理を施す基板処理装置及び基板処理方法に係り、特に、液交換を行いながら処理を行う技術に関する。

従来、この種の装置として、例えば燐酸（Ｈ_３ＰＯ_４）を処理液として貯留し、基板を浸漬させるための処理槽と、処理槽に処理液を供給する処理液供給部と、処理槽から処理液を排出する処理液排出部とを備えたものが挙げられる（例えば、特許文献１参照）。

例えば、処理対象の基板に酸化膜が被着され、その上にさらに窒化膜が被着されている場合には、燐酸によって窒化膜をエッチングする処理が行われる。この場合、エッチングの目的である窒化膜だけでなく、同時に酸化膜もエッチングされる。エッチングされた被膜は処理液中に溶出するので、基板を処理するにしたがって処理液中における被膜材料の濃度が高まる。そのため、同じ処理液による処理レートは次第に低下することになる。そこで、一定数のロット（または一定枚数の基板）を処理した時点で一部の処理液を処理液排出部から排出するとともに、排出した処理液に相当する量の処理液を供給する「部分液交換」を行っている。この部分液交換により、低下した処理レートを目標とする一定の範囲に保持するようにしている。このときのロットの所定数（または基板の所定枚数）としては、予め設定されている「ライフカウント」というパラメータが利用され、ロット数（または基板を処理した枚数）を計数して、その計数値がライフカウントに達した時点で部分液交換を行っている。

特開２００１−２３９５２号公報

しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、基板に被着された窒化膜の膜厚には、例えば、１００ｎｍ程度の厚膜と、１０ｎｍ程度の薄膜とがあるにも関わらず、従来の装置では基板に被着されている膜厚に関係なく共通のライフカウントというパラメータで管理を行っている。したがって、部分液交換を行う時点での処理液の劣化度合いが異なるので、部分液交換を行っても処理レートを一定の範囲に保持することができないことがあるという問題がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、膜厚を考慮して部分液交換を行うことにより、処理液の処理レートを一定の範囲に保持することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することを目的とする。

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理装置において、基板の枚数を計数する基板計数手段と、処理液を貯留し、基板に対して所定の処理を行う処理槽と、前記処理槽に処理液を供給する処理液供給手段と、前記処理槽から処理液を排出する処理液排出手段と、前記処理槽に貯留された処理液で厚膜の基板を処理することが許容される処理枚数を規定したライフカウントを予め記憶する記憶手段と、前記基板計数手段で計数された基板の枚数のうち、厚膜のものに相当する基板の枚数が前記記憶手段により記憶されているライフカウントに達したことに基づいて、前記処理槽の処理液の一部にあたる所定量を前記処理液排出手段で排出するとともに、前記処理液供給手段から前記所定量に相当する新たな処理液を供給する部分液交換を行なわせつつ基板を処理させる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、制御手段は、基板計数手段で計数された基板の枚数のうち、厚膜のものに相当する基板の枚数がライフカウントに達したことに基づき、処理液排出手段と処理液供給手段による部分液交換を実施しながら基板を処理させる。つまり、処理液の劣化度合いが大きな厚膜のものに相当する基板の処理枚数を基準にして部分液交換を実施するので、処理液の処理レートを一定の範囲に保持することができる。

厚膜のものに相当するとは、厚膜の基板だけでもよく、薄膜の基板の枚数に、膜厚に応じた１未満の計数を乗じて、薄膜の基板の枚数を厚膜相当に換算して計数するようにしてもよい。これによって、所望の処理レートの範囲に収める精度を高くすることができる。また、１ロットの枚数が所定の枚数であるか、それ以下であるかに基づいて係数を乗じるようにしてもよい。つまり、例えば、１ロットが２５枚構成であって、一部のものが１２枚で１ロットとなっている場合には、０．５の係数を乗じる。これにより、ロットを構成する基板の枚数がばらついている場合であっても精度を維持できる。

また、本発明において、厚膜または薄膜の種別を含む、基板を処理するための手順を規定したレシピを指示する指示手段を備え、前記制御手段は、前記レシピに基づいて基板が厚膜であることを判断することが好ましい（請求項２）。処理対象の基板に対しては処理内容を規定したレシピを予め指示手段から指示する。そのレシピには、厚膜または薄膜の種別が含まれているので、その種別に基づき厚膜であることを判断できる。

また、本発明において、前記ライフカウントを設定するための設定手段をさらに備えていることが好ましい（請求項３）。ライフカウントの設定によって処理レートを処理に好適な範囲に設定することができる。

また、本発明において、前記記憶手段は、部分液交換を行う際の所定量に応じた１未満の補充量パラメータを予め記憶し、前記制御手段は、前記基板計数手段がライフカウントを計数した際には、前記基板計数手段の初期値として、部分液交換を行うまでに計数した基板の枚数に前記補充量パラメータを乗じた値を設定することが好ましい（請求項４）。部分液交換を行うまでに処理した基板の枚数により、排出されなかった残りの処理液の劣化度合いが全く異なるので、部分液交換後の処理液の劣化度合いも異なるものとなる。したがって、全液交換では問題が生じないが、部分液交換の際に基板計数手段の初期値を「０」にすると、ライフカウントに達した時点で基板処理枚数の上限を超える事態が生じ得る。そこで、部分液交換を行う際の所定量（補充量）に応じた１未満の補充量パラメータを、処理した基板の枚数に乗じて、これを基板計数手段における計数の初期値とする。これにより、ライフカウントの初期値に残りの処理液の劣化度合いを反映させることができる。その結果、基板処理枚数の上限を超える事態を防止できる。

なお、補充量パラメータは、例えば、所定量が５０％の場合は０．５であり、所定量が３０％の場合は０．７である。

請求項５に記載の発明は、基板を処理液で処理する基板処理方法において、基板の枚数を計数する過程と、基板を処理液により処理する過程と、厚膜のものに相当する基板の枚数が、処理液で基板を処理することが許容される処理枚数を規定したライフカウントに達した場合には、処理液の一部にあたる所定量を排出するとともに、前記所定量に相当する新たな処理液を供給する部分液交換を行う過程と、を備えていることを特徴とするものである。

［作用・効果］請求項５に記載の発明によれば、厚膜のものに相当する基板の枚数がライフカウントに達した場合には、部分液交換を行う。つまり、処理液の劣化度合いが大きな厚膜基板に相当するものの処理枚数を基準にして部分液交換を実施するので、処理レートを一定の範囲に保持することができる。

本発明に係る基板処理装置によれば、制御手段は、基板計数手段で計数された基板の枚数のうち、厚膜のものに相当する基板の枚数がライフカウントに達したことに基づき、処理液排出手段と処理液供給手段による部分液交換を実施しながら基板を処理させる。つまり、処理液の劣化度合いが大きな厚膜基板に相当する処理枚数を基準にして部分液交換を実施するので、膜厚に関係なく部分液交換を行っていた従来例に比較して処理レートを一定の範囲に保持できる。

実施例に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの概略構成を示す平面図である。実施例に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの概略構成を示すブロック図である。実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。液交換のタイミングを示すタイムチャートである。ロットの流れを示す模式図である。動作を示すフローチャートである。通常のライフカウントによる問題の説明に供する図である。補充量パラメータを採用した場合の説明に供する図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの概略構成を示す平面図である。また、図２は、実施例に係る基板処理装置を備えた基板処理システムの概略構成を示すブロック図である。

この基板処理システムは、例えば、基板Ｗに対して薬液処理及び洗浄処理及び乾燥処理を施すための装置である。基板Ｗは、複数枚（例えば２５枚）がカセット１に対して起立姿勢で収納されている。未処理の基板Ｗを収納したカセット１は、投入部３に載置される。投入部３は、カセット１を載置される載置台５を二つ備えている。投入部３に隣接する位置には、払出部７が備えられている。この払出部７は、処理済の基板Ｗをカセット１に収納してカセット１ごと払い出す。このような払出部７は、投入部３と同様に、カセット１を載置するための二つの載置台９を備えている。

投入部３と払出部７に沿う位置には、これらの間を移動可能に構成された第１搬送機構ＣＴＣが設けられている。第１搬送機構ＣＴＣは、投入部３に載置されたカセット１に収納されている全ての基板Ｗを取り出した後、第２搬送機構ＷＴＲに対して搬送する。また、第１搬送機構ＣＴＣは、第２搬送機構ＷＴＲから処理済みの基板Ｗを受け取った後に、基板Ｗをカセット１に収納する。第２搬送機構ＷＴＲは、基板処理装置の長手方向に沿って移動可能である。なお、第１搬送機構ＣＴＣは、カセット１に収納されている基板Ｗの枚数を計数する。換言すると、ロットを認識するとともに、それを構成している基板Ｗの枚数を認識する。

なお、第１搬送機構ＣＴＣが本発明における「基板計数手段」に相当する。

上述した第２搬送機構ＷＴＲの移動方向における最も手前側には、複数枚の基板Ｗを低圧のチャンバ内に収納して乾燥させるための乾燥処理部ＬＰＤが設けられている。

第２搬送機構ＷＴＲの移動方向であって乾燥処理部ＬＰＤに隣接する位置には、第１処理部１９が配設されている。この第１処理部１９は、複数枚の基板Ｗに対して純水洗浄処理を施すための純水洗浄処理部ＯＮＢ１を備えているとともに、複数枚の基板Ｗに対して薬液を含む処理液によって薬液処理を施すための薬液処理部ＣＨＢ１を備えている。また、第１処理部１９は、第２搬送機構ＷＴＲとの間で基板Ｗを受け渡すとともに、純水洗浄処理部ＯＮＢ１と薬液処理部ＣＨＢ１でのみ昇降可能な副搬送機構ＬＦＳ１を備えている。

第１処理部１９に隣接した位置には、第２処理部２１が設けられている。第２処理部２１は、第１処理部１９と同様の構成である。つまり、純水洗浄処理部ＯＮＢ２と薬液処理部ＣＨＢ２と副搬送機構ＬＦＳ２とを備えている。

載置台５側には、予め記憶されている、基板を処理するための手順を規定したレシピをカセット１ごとに指示するための指示部２３が付設されている。オペレータは、この指示部２３を操作してカセット１（ロット）ごとにレシピを対応付けたり、調整ライフカウント（詳細後述）や通常ライフカウント（詳細後述）を設定したりする。ここでいうレシピには、厚膜または薄膜の膜の種別も含まれている。また、ここでいう厚膜とは、例えば、１００ｎｍ以上であり、薄膜とは、例えば、１０ｎｍ以下をいう。

なお、この指示部２３が本発明における「指示手段」及び「設定手段」に相当する。

上記のように構成された基板処理システムは、図２のブロック図に示すように制御部２５によって統括的に制御される。

本発明の「制御手段」に相当する制御部２５は、ＣＰＵやタイマ等を備え、図示しないスケジューリング部などを備えている。また、制御部２５には、図示しない記憶部に、レシピと、スケジュール作成プログラムと、作成されたスケジュールを実行する処理プログラムなどが予め格納されている。制御部２５には、後述する基板処理装置ごとに備えられた個別機能部２７が接続されている。

個別機能部２７は、第１メモリ３３と、第２メモリ３５と、第３メモリ３６と、カウンタ３７とを備えている。カウンタ３７は、同じ処理液による基板Ｗの処理枚数を計数するため、基板Ｗの処理枚数やロット数を処理ごとに計数する。さらに、膜厚の種別のうち、厚膜の被膜が被着された基板Ｗに相当するものの枚数を計数する。なお、薄膜の基板Ｗについては、制御部２５において、計数値に１未満の０．５や０．３などの係数を乗じて、数ロットで厚膜の基板Ｗに相当するものとして扱うことが好ましい。また、１ロットの基板Ｗの枚数が所定の構成枚数（例えば２５枚）よりも少ない場合にも、同様に１未満の係数を乗じることが好ましい。なお、第１メモリ３３〜第３メモリ３６については後述する。

ここで、図３を参照して、本発明における「基板処理装置」に相当する薬液処理部ＣＨＢ１（ＣＨＢ２）について説明する。なお、図３は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。また、以下の説明においては、処理液として燐酸（Ｈ_３ＰＯ_４）及び純水を含む燐酸溶液を例に採って説明する。

この基板処理装置は処理槽４１を備え、処理槽４１は、内槽４３と、内槽４３から溢れた燐酸溶液を回収する外槽４５とを備えている。内槽４３には、基板Ｗを内槽４３内の処理位置と、内槽４３の上方にあたる待機位置とにわたって昇降可能な保持アーム４７が付設されている。この保持アーム４７は、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で当接支持する。なお、この保持アーム４７は、上述した副搬送機構ＬＦＳ１，ＬＦＳ２である。

内槽４３は、燐酸溶液を供給するための一対の噴出管４９を底部に備えている。また、外槽４５は、回収した燐酸溶液を排出するための排出口５１を底部に備えている。噴出管４９と排出口５１とは、循環配管５３で連通接続されている。この循環配管５３には、排出口５１側から順に、ポンプ５５と、インラインヒータ５７と、フィルタ５９とが配設されている。インラインヒータ５７は、流通する燐酸溶液を加熱する機能（例えば、１２０〜１８０℃）を備え、フィルタ５９は、燐酸溶液中のパーティクル等を除去する機能を備えている。なお、循環配管５３のうち、排出口５１とポンプ５５との間には開閉弁６１が配設され、ポンプ５５とインラインヒータ５７との間には開閉弁６３が配設されている。

処理液供給源６５には、供給配管６７の一端側が連通接続されている。この処理液供給源６７は、燐酸（Ｈ_３ＰＯ_４）を常温（例えば、２５℃）で貯留しているものである。供給配管６７には、流量制御が可能な制御弁６９が配設されている。供給配管６７の他端側は、外槽４５の上部にあたる供給部７１と連通接続されている。処理液供給源６５から供給された燐酸は、供給配管６７を通って、制御弁６９により設定された流量で供給部７１から外槽４５に供給される。

なお、供給部７１が本発明における「処理液供給手段」に相当する。

上述した循環配管５３のうち、ポンプ５５と開閉弁６３との間には、分岐部７３が配設されている。また、内槽４３の底部には、内槽４３内の処理液を急速に排出する際に使用する底部排出口７５が形成されている。この底部排出口７５と、ポンプ５５の上流側にあたる循環配管５３には、底部排出管７７が連通接続されている。この底部排出管７７には、開閉弁７９が配設されている。分岐部７３には、底部排出口７５及び底部排出管７７を介して排出された燐酸溶液を排液系に導くための排液管８１が配設されている。この排液管８１には、開閉弁８３が配設されている。

なお、上述した底部排出口７５及び底部排出管７７が本発明における「処理液排出手段」に相当する。

内槽４３には、その内壁に沿うように濃度計８５が付設されている。この濃度計８５は、燐酸溶液中に溶出した基板Ｗの特定物質を検出する。例えば、基板Ｗがシリコン製である場合には、燐酸溶液中におけるシリコンの溶存濃度を測定するとともに、測定した濃度信号を出力する。

また、外槽４５の上方には、純水供給部８７が配設されている。この純水供給部８７は、純水供給源に接続された供給管８８に連通接続されている。供給管８８には、流量を調整可能な制御弁８９が取り付けられている。

上述した各構成は、制御部２５によって統括的に制御される。この制御部２５には、個別機能部２７内の第１メモリ３３と、第２メモリ３５と、第３メモリ３６とが接続されている。制御部２５は、カウンタ３７と、第１メモリ３３及び第２メモリ３５との設定値に応じて、開閉弁８３及び制御弁６９などを操作して、後述する全液交換や部分液交換を行う。さらに、制御部２５は、濃度計８５からの濃度信号に基づいて制御弁８９などを操作し、燐酸溶液中のシリコン濃度がほぼ一定となるように適宜に制御を行う。

第１メモリ３３は、処理槽４１に供給部７１から新たな燐酸溶液を供給する全液交換を行ってから、その処理液で基板Ｗを処理し、所望の処理レートの範囲になる処理回数を規定した調整ライフカウントＩＬＣを予め記憶する。この調整ライフカウントＩＬＣは、予め実験などにより、どの程度の膜厚の基板Ｗをどの程度の枚数処理すれば所望の処理レートの範囲になるかが分かっており、それに応じて第１メモリ３３に予め記憶されている。

第２メモリ３５は、調整ライフカウントＩＬＣに達した後、処理槽４１の燐酸溶液の一部にあたる所定量を排液管８１から排出するとともに、供給部７１から所定量に相当する新たな燐酸溶液を供給する部分液交換を行ってから、その燐酸溶液で厚膜のものに相当する基板Ｗを処理することが許容される処理枚数（または処理回数）を規定した通常ライフカウントＮＬＣを予め記憶する。但し、上述したように、厚膜以外の基板Ｗ、例えば、薄膜の基板Ｗの処理枚数に係数を乗じて、例えば、２ロット分の基板Ｗを処理したことで厚膜の基板Ｗを１ロット分処理したとして制御部２５が判断したり、ロットを構成する基板の枚数を考慮したりすることが好ましい。このように厚膜に相当するロットの計数を行うことにより、所望の処理レートの範囲に収める精度を高くすることができる。なお、第３メモリ３６については詳細後述する。

なお、上述した通常ライフカウントＮＬＣが本発明における「ライフカウント」に相当し、第２メモリ３５が本発明における「記憶手段」に相当する。

次に、図４を参照して、上述した調整ライフカウントＩＬＣ及び通常ライフカウントＮＬＣについて説明する。なお、図４は、液交換のタイミングを示すタイムチャートである。

処理の最初、または、液の劣化に伴って全液を交換する場合には、制御部２５は燐酸を供給部７１から処理槽４１に供給する。このタイミングは、図４におけるｔ１時点である。そして、制御部２５は、カウンタ３７からの処理枚数が調整ライフカウントＩＬＣに一致したと判断した場合には部分液交換を行う。概略的には、開閉弁８３を開放して、処理槽４１から所定量の燐酸溶液を排出するとともに、開閉弁８３を閉止してその排出量とほぼ同じ量の燐酸を供給部７１から処理槽４１に供給する。このタイミングは、図４におけるｔ２時点である。これ以降、制御部２５は、カウンタ３７からの処理数が通常ライフカウントＮＬＣに一致するごとに部分液交換を実施する（ｔ３，ｔ４時点）。

上述した調整ライフカウントＩＬＣ及び通常ライフカウントＮＬＣは、予め次のようにして決定されている。

まず、本装置で処理する基板Ｗと同じ種類及び同じ処理を経た基板Ｗを用意する。そして、同じ処理条件、例えば、同時に処理する基板Ｗの枚数、燐酸溶液の濃度・温度、基板Ｗを燐酸溶液に浸漬させる時間などを実際の製品である基板Ｗに合わせる。そして、処理条件を合わせた基板Ｗを同条件で処理した後、処理レートを測定する。この処理レートとは、例えば、酸化膜や窒化膜のエッチングレートである。ここで、目標エッチングレートは、図４におけるエッチングレートＥＲ２〜ＥＲ５の間にあるものとする。そして、複数の基板Ｗを処理した結果、目標エッチングレートＥＲ２〜ＥＲ５から余裕をみて、目標エッチングレートの下限よりややレートが高いエッチングレートＥＲ４まで低下する処理枚数や処理回数を求める。そのときの処理枚数や処理回数が調整ライフカウントＩＬＣとして第１メモリ３３に設定される。

また、その後の部分液交換によってエッチングレートが高くなるが、そのレートが目標エッチングレートの上限であるエッチングレートＥＲ２よりややレートが低いエッチングレートＥＲ３となるように、部分液交換の排出量及び供給量を設定しておく。さらに、部分液交換後、上述したように条件を合わせるとともに、厚膜の基板Ｗを同条件で処理した後、エッチングレートを測定し、エッチングレートＥＲ４まで低下する処理枚数や処理回数を求める。これが通常ライフカウントＮＬＣとして第２メモリ３５に設定される。

なお、具体的には、調整ライフカウントＩＬＣが、例えば、１５〜４０ロットであり、通常ライフカウントＮＬＣが、例えば、５〜６ロット程度である。指示部２３を備えているので、上述したような実験結果に応じて調整ライフカウントＩＬＣと通常ライフカウントＮＬＣを適切な値に設定することができる。したがって、処理条件が異なる処理であっても、エッチングレートを目標範囲に収めて処理を継続的に行わせることができる。

次に図５を参照して、調整ライフカウントＩＬＣと通常ライフカウントＮＬＣとについて説明する。なお、図５は、ロットの流れを示す模式図である。この図５中においては、厚膜以外の膜厚を問わないものについては符号を付さず、厚膜のものについては符号ＴＣを付してある。

図５においては、ｔ１時点で全液交換を行い、例えば、これに続いて１６ロット分の基板Ｗを処理したｔ２時点で燐酸溶液の調整処理が終わる。つまり所望のエッチングレート範囲に収まるものとする。そして、ｔ２時点で部分液交換を行い、続いて各種の基板Ｗを含む複数のロットを処理し、厚膜の基板Ｗであるロットが５ロット分処理されたｔ３時点で通常ライフカウントＮＬＣに達したとする。すると、ｔ３時点で部分液交換を行い、続いて各種の基板Ｗのロットを処理し、厚膜の基板Ｗであるロットが６ロット分処理され、ｔ４時点で通常ライフカウントＮＬＣに達したとする。すると、ｔ４時点で部分液交換を行って、次のロットの処理を順次に行う。なお、図示しないカウンタでは、全液交換を行った時点ｔ１からの経過時間が計測されており、所定時間（ライフタイム）が経過した時点で全液交換を行う。

上述した図５の模式図において、厚膜の基板Ｗが６ロット分で部分液交換になっている処理と、厚膜の基板Ｗが５ロット分で部分液交換になっている処理とがあるが、これは厚膜以外の基板Ｗのロットについて係数を乗じて数ロットで厚膜として扱う取り扱いを行ったり、ロットを構成する基板Ｗの枚数を考慮したりしているからである。但し、所望のエッチングレートの範囲が比較的広い場合には、そのような扱いをすることなく、単に厚膜の基板Ｗの枚数やロット数だけでカウントして部分液交換を行ってもよい。

次に、図６を参照して、上述した装置の動作について説明する。図６は、動作を示すフローチャートである。なお、説明の理解を容易にするため、上述した基板処理システムの詳細な動作については省略し、薬液処理部ＣＨＢ１（ＣＨＢ２）における動作についてのみ説明する。なお、指示部２３によるロットごとのレシピの指示は適宜に実施されているものとする。

ステップＳ１
制御部２５は、各部を操作して全液交換を行わせる。但し、処理槽４１は空であるので、開閉弁６１，６３を開放させるとともに開閉弁７９，８３を閉止させ、制御弁６９を開放させて供給部７１から内槽４３に燐酸を供給させる。そして、ポンプ５５を作動させるとともに、インラインヒータ５７を作動させて燐酸溶液を循環させつつ所要の処理条件（例えば、１８０℃の温度）の燐酸溶液を生成させる。また、制御弁８９を開放させて、純水供給部８７から純水を希釈液として適宜に供給させて、燐酸濃度を調整して初期の処理条件を整える。さらに、カウンタ３７をリセットして、処理枚数及び処理回数の積算値をゼロにする。この状態は、図４、図５の時点ｔ１にあたる。

ステップＳ２，Ｓ３
基板Ｗのうち厚膜相当の基板Ｗについて計数し、カウンタ３７の処理枚数及び処理回数をインクリメントさせる（ステップＳ２）。そして、処理枚数（または処理回数）が調整ライフカウントＩＬＣに到達しているか否かにより処理を分岐する（ステップＳ３）。具体的には、処理枚数が調整ライフカウントＩＬＣに到達している場合には、ステップＳ６に移行して部分液交換を行う。なお、到達している状態は、図４、図５の時点ｔ２にあたる。一方、到達していない場合には、ステップＳ４に移行する。ここでは、まず到達していない場合として説明する。なお、不一致の状態は、図４、図５の時点ｔ１から時点ｔ２の間にあたる。

ステップＳ４，Ｓ５
保持アーム４７に基板Ｗを保持させ、保持アーム４７を処理位置にまで下降させ、所定時間の処理を行わせる（ステップＳ４）。処理を終えたら、保持アーム４７を上昇させて基板Ｗを搬出させる（ステップＳ５）。そして、上述したステップＳ２に戻って処理を繰り返し行わせる。

ステップＳ６
処理枚数（または処理回数）が初期ライフカウントＩＬＣに到達した場合、制御部２５は、各部を操作して部分液交換を行わせる。まず、インラインヒータ５７を停止させる。そして、開閉弁７９，６３を閉止させるとともに、開閉弁８３を開放させる。そして、ポンプ５５を所定時間だけ動作させて、所定量の燐酸溶液を処理槽４１から排出させる。次に、開放弁８３を閉止させるとともに、開閉弁６３を開放させる。そして、制御弁６９を開放させて、排出させた量に相当する量の燐酸を供給部７１から内槽４３に供給させるとともに、ポンプ５５及びインラインヒータ５７を作動させて、部分液交換後の燐酸溶液を処理条件に調整させる。さらに、カウンタ３７をリセットして、処理枚数及び処理回数の積算値をゼロにする。なお、この状態は、図４、図５の時点ｔ２にあたる。

ステップＳ７，Ｓ８
厚膜に相当する基板Ｗについて計数し、カウンタ３７の処理枚数及び処理回数をインクリメントさせる（ステップＳ７）。そして、処理回数（または処理回数）が通常ライフカウントＮＬＣに到達しているか否かにより処理を分岐する（ステップＳ８）。具体的には、処理枚数が調整ライフカウントＩＣＬに到達している場合には、ステップＳ６に戻って部分液交換を行う。なお、到達している状態は、図４、図５の時点ｔ３にあたる。一方、到達していない場合には、ステップＳ９に移行する。ここでは、まず到達していないとして説明する。なお、到達していない状態は、図４、図５の時点ｔ２から時点ｔ３の間にあたる。

ステップＳ９，Ｓ１０
保持アーム４７に基板Ｗを保持させ、保持アーム４７を処理位置にまで下降させ、所定時間の処理を行わせる（ステップＳ９）。処理を終えたら、保持アーム４７を上昇させて基板Ｗを搬出させる（ステップＳ１０）。

ステップＳ１１
全処理対象のロットについて処理を終えたか、あるいは、生成された処理液がライフタイム（最大使用可能な処理時間）を越えたか否かに応じて処理を分岐する。全処理対象のロットについて処理を終えていない場合あるいはライフタイム未満である場合には、ステップＳ７に戻って次の処理を行わせ、全処理対象のロットについて処理を終えた場合あるいはライフタイム以上の場合には、上述した一連の処理を終える。

上述したように、本実施例によると、制御部２５は、カウンタ３７で計数された基板Ｗの枚数のうち、厚膜のものに相当する基板Ｗの枚数が通常ライフカウントＮＬＣに達したことに基づき、部分液交換を実施しながら基板Ｗを処理させる。つまり、燐酸溶液の劣化度合いが大きな厚膜のものに相当する基板Ｗの処理枚数を基準にして部分液交換を実施するので、燐酸溶液のエッチングレートを一定の範囲に保持することができる。

なお、次のような不都合が生じ得るので、以下のような対応を図ることが好ましい。ここで、図７を参照する。なお、図７は、通常のライフカウントによる問題の説明に供する図である。図７中のグラフにおいて、実線は実際のライフカウントに相当し、点線はカウンタ３７によるライフカウントを表している。

ここでは、ライフカウントを１０００枚とし、基板Ｗの処理枚数が１０００枚を超えた場合に、５０％の処理液を交換する部分液交換を行う。また、ライフカウントの上限として２０００枚が設定されている。この例では、ロットの種類として、２枚分の膜厚に相当する基板Ｗが５０枚で構成された１００枚相当の「第一種のロット」と、５枚分の膜厚に相当する基板Ｗが６０枚で構成された３００枚相当の「第二種のロット」とがあるとする。したがって、第一種のロットが処理されるとカウンタ３７は１００枚を計数し、第二種のロットが処理されるとカウンタ３７は３００枚を計数する。また、カウンタ３７は、ライフカウントに一致するとリセットが行われ、計数値が「０」に戻される。

この場合、図７に示すように、第一種のロットが９ロット続けて処理された後、第二種のロットが１ロット処理されたｔ１０時点で１２００枚の基板Ｗを処理したことになるので、カウンタ３７の計数値がライフカウントを超え、ライフカウントに達したことになる。したがって、このｔ１０時点で半分の処理液が交換される部分液交換が実施される。このｔ１０時点では、カウンタ３７の初期値が「０」にされる。

そして、次のロット群を処理してゆく。具体的には、第二種のロットを４ロット続けて処理するので、カウンタ３７はｔ１４時点でライフカウントを超える。したがって、ｔ１４時点で部分液交換及びカウンタ３７のリセットが行われる。これらの処理により、カウンタ３７の計数値の履歴は、点線ＣＶに示すようになる。しかしながら、劣化度合いを考慮した計数値ＲＣは、Ｔ１８時点で実際のライフカウントの上限である２０００枚を超えることになる。劣化度合いを考慮した計数値とは、部分液交換で考慮されていない、交換されなかった残りの処理液における劣化度合いを考慮したものである。具体的には、ｔ１０時点でカウンタ３７の初期値が「０」とされるが、実際には、残り半分の処理液には６００枚分の基板Ｗを処理して劣化したものが含まれている。これを累積してゆくと、劣化度合いを考慮した計数値ＲＣは、上述したようにライフカウントの上限を超えるという不都合が生じる。

そこで、上述した第３メモリ３６に部分液交換における液交換量（補充量）に応じた補充量パラメータを予め設定しておくことが好ましい。補充量パラメータは１未満の数値であり、例えば、部分液交換により補充する所定量が５０％である場合には０．５であり、所定量が４０％である場合には０．６であり、所定量が６０％である場合には０．４である。そして、制御部２５は、最初のライフカウントをカウンタ３７が計数した時点で、その計数値（それまでに計数した基板Ｗの枚数）に補充量パラメータを乗じて、これをカウンタ３７の初期値として設定することが好ましい。

なお、上述した第３メモリ３６が本発明における「記憶手段」に相当する。

上述したように補充量パラメータを使用した場合について図８を参照する。図８は、補充量パラメータを採用した場合の説明に供する図である。なお、図８では、図７と同じ二種類のロットを処理しているが、図７と同じようにロット群を処理すると図示の関係上理解しづらくなるので、図８では図７と異なるロット群の処理を行っている。

カウンタ３７の初期値を「０」として、第一種のロットを９ロット続けて処理した後、第二種のロットを１ロット処理する。すると、ｔ１０時点でライフカウントが１２００枚となるので、５０％の処理液だけを交換する部分液交換を実施する。さらに、制御部２５は、第３メモリ３６の補充量パラメータ＝０．５を参照し、カウンタ３７の初期値を、１２００枚×０．５＝６００枚に設定する。したがって、カウンタ３７は、ｔ１０時点以降、６００枚から計数を開始する。その結果、第一種のロットを４ロット処理したｔ１４時点においてカウンタ３７の計数値がライフカウントに達するので、ｔ１４時点において部分液交換を実施する。さらに、カウンタ３７の初期値を６００枚とし、第一種のロットを５ロット処理したｔ１９時点においてカウンタ３７の計数値がライフカウントを超えるので、ｔ１９時点において部分液交換を行うことになる。このように部分液交換時にカウンタ３７の初期値を設定すると、図８に示すように、劣化度合いを考慮した計数値ＲＣと、カウンタ３７による計数値ＣＶとが一致し、ライフカウントの上限を超えることを防止できる。

上述したように部分液交換を行う際の所定量（補充量）に応じた１未満の補充量パラメータを、処理した基板Ｗの枚数に乗じてこれをライフカウントの初期値とする。これにより、ライフカウントの初期値に残りの処理液の劣化度合いを反映させることができる。その結果、ライフカウントの上限を超える事態を防止できる。

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

（１）上述した実施例では、燐酸溶液を例に採って説明したが、これ以外の処理液、例えば、フッ化水素酸溶液などによる処理であっても本発明を適用することができる。

（２）上述した実施例では、指示部２３を備えて適宜に通常ライフカウントを設定できるように構成しているが、これを省略してもよい。その場合には、処理対象の基板Ｗや処理溶液などの処理条件に応じて予め条件出しを行っておき、基板処理装置の設置の際に第１メモリ３３及び第２メモリ３５に通常ライフカウントＩＬＣを書き込むようにすればよい。これにより不用意な書き換えによるトラブルを防止できるとともに、装置コストを抑制することができる。

（３）上述した実施例では、循環配管５３を備えて処理液を循環させつつ処理を行っているが、処理液を処理槽４１に貯留した状態で処理を行う装置であっても同様の効果を奏する。

（４）上述した実施例では、基板処理システムの基板処理装置を例に採って説明したが、上述した基板処理装置が単体で構成され、これに指示部２３や基板Ｗの枚数を計数する基板係数手段を備えたものであっても同様の効果を奏する。

Ｗ … 基板
ＣＴＣ … 第１搬送機構
ＷＴＲ … 第２搬送機構
ＬＰＤ … 乾燥処理部
ＣＨＢ１，ＣＨＢ２ … 薬液処理部
２３ … 指示部
２５ … 制御部
２７ … 個別機能部
３３ … 第１メモリ
３５ … 第２メモリ
３７ … カウンタ
４１ … 処理槽
４３ … 内槽
４５ … 外槽
４７ … 保持アーム
５３ … 循環配管
５５ … ポンプ
ＮＬＣ … 通常ライフカウント
ＴＣ … 厚膜のロット

Claims

基板を処理液で処理する基板処理装置において、
基板の枚数を計数する基板計数手段と、
処理液を貯留し、基板に対して所定の処理を行う処理槽と、
前記処理槽に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記処理槽から処理液を排出する処理液排出手段と、
前記処理槽に貯留された処理液で厚膜の基板を処理することが許容される処理枚数を規定したライフカウントを予め記憶する記憶手段と、
前記基板計数手段で計数された基板の枚数のうち、厚膜のものに相当する基板の枚数が前記記憶手段により記憶されているライフカウントに達したことに基づいて、前記処理槽の処理液の一部にあたる所定量を前記処理液排出手段で排出するとともに、前記処理液供給手段から前記所定量に相当する新たな処理液を供給する部分液交換を行なわせつつ基板を処理させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項１に記載の基板処理装置において、
厚膜または薄膜の種別を含む、基板を処理するための手順を規定したレシピを指示する指示手段を備え、
前記制御手段は、前記レシピに基づいて基板が厚膜であることを判断することを特徴とする基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記ライフカウントを設定するための設定手段をさらに備えていることを特徴とする基板処理装置。
請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記記憶手段は、部分液交換を行う際の所定量に応じた１未満の補充量パラメータを予め記憶し、
前記制御手段は、前記基板計数手段がライフカウントを計数した際には、前記基板計数手段の初期値として、部分液交換を行うまでに計数した基板の枚数に前記補充量パラメータを乗じた値を設定することを特徴とする基板処理装置。
基板を処理液で処理する基板処理方法において、
基板の枚数を計数する過程と、
基板を処理液により処理する過程と、
厚膜のものに相当する基板の枚数が、処理液で基板を処理することが許容される処理枚数を規定したライフカウントに達した場合には、処理液の一部にあたる所定量を排出するとともに、前記所定量に相当する新たな処理液を供給する部分液交換を行う過程と、
を備えていることを特徴とする基板処理方法。
請求項５に記載の基板処理方法において、
前記厚膜であることの判断は、予め指示された、厚膜または薄膜の種別を含む、基板を処理するための手順を規定したレシピに基づき行われることを特徴とする基板処理方法。