JP3773390B2 - 基板処理装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など(以下、単に基板と称する)に対して、純水と薬液とが混合された溶液や、純水のみで構成されるリンス液で表面処理を施す基板処理装置に係り、特に、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、各種基板の製造プロセスにおいて、目標とする濃度になるように純水と薬液とが混合された溶液、純水のみで構成されるリンス液などの各種の液に、基板を浸漬して基板表面に種々の処理を施す基板処理装置が汎用されている。
このような基板処理装置は、例えば、目標とする濃度になるように純水と薬液とが混合された溶液が供給された処理槽に基板を浸漬してその基板表面に薬液処理を施している。そして、薬液処理が終了すると、処理槽から薬液が排出されるように処理槽にリンス液である純水のみを供給していき、処理槽内を薬液から純水に置換していき、基板表面に付着している薬液を洗い流すリンス処理を施すようになっている。
【0003】
薬液が基板の表面に残留していると、必要以上に薬液処理が進行したり、パーティクルの発生原因となったりするため、リンス処理が十分に行われたかどうかを確認してからリンス処理を終了させる必要がある。このため、処理槽から排出されるリンス液の排出経路に、リンス液中の薬液の混入度合を検出する検出手段としての比抵抗測定器の計測部を配設しておき、リンス処理後のリンス液の比抵抗が所定値以上になったときにリンス処理が終了したと判断するようになっている。すなわち、リンス処理が十分に行われていないときにはリンス液中に混入している薬液によりその比抵抗が低くなるが、リンス処理が十分に行われてリンス液中に薬液がほとんど混入されなくなるとその比抵抗が高くなるので、比抵抗が所定値に達した段階でリンス処理が終了したと判断する。
【0004】
比抵抗測定器は、内部空間を有するセルと、セル内にリンス液の比抵抗値を測定する計測部とを備え、処理槽に使われるリンス液をそのセル内に導いて元々セル内にあった溶液と置換させてこの送られてきたリンス液の比抵抗値を測定するよう構成されている。なお、薬液による計測部の腐食を軽減するために、リンス処理を所定時間施して処理槽からの溶液の薬液濃度が非常に低くなってから、すなわち、ほとんどリンス液になってから、このリンス液をセル内に導いて計測部で比抵抗値を測定するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
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、目標濃度になるように純水と薬液とが混合された溶液の供給される処理槽に基板を浸漬して基板表面に薬液処理を施した後に、処理槽内を薬液から純水に置換して基板表面の薬液を洗い流すリンス処理を、図6に示すように、所定時間T(例えば、10分程度)施してから、このリンス処理を継続しながら処理槽内の溶液の比抵抗値を比抵抗測定器で測定している。処理槽内の溶液の比抵抗値が上がって所定値B(例えば、16〔MΩcm〕など)に達した時点(時間t3)でリンス処理が完了したと判断するようになっている。
【0006】
しかしながら、比抵抗測定器のセル内に純水が貯留されているという構成上、空気中に含まれている炭酸ガスなどがその中に溶け込んでしまい、セル内の純水の比抵抗を下げることになる。したがって、図6に示すように、処理槽からセル内へのリンス液の導入が開始され計測部で比抵抗値の計測を開始した時点(時間t1)は前述の理由から比抵抗が低い所からスタートすることになり、セル内が処理槽からのリンス液(比抵抗の高い純水)に置換されるまでに数分かかり、この数分間は比抵抗としては所定値Bに到達せず低いままであるので、比抵抗回復に相当の時間がかかるという問題点がある。そして、実際には処理槽が純水で完全に置換されているにも係わらず、計測部での計測開始当初の数分間は比抵抗が所定値Bに到達していないことからリンス処理が不完全であると判断されリンス処理が継続されることになり、計測部で比抵抗が所定値Bに達したことを検出するまでリンス処理が終了できず、処理時間が長くなることによるスループットの悪化、リンス液が無駄に消費されるという問題があり、装置ランニングコスト、いわゆる、COO(cost of ownership )低下の大きな要因となっている。
【0007】
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、薬液から置換された純水の比抵抗値や濃度値を計測する時間を短縮でき純水の消費量を削減できる基板処理装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
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に記載の基板処理装置は、基板に対して薬液処理及びリンス処理を行う基板処理装置において、基板に対して薬液により薬液処理を行った後、薬液から置換された純水によりリンス処理を行うための処理手段と、前記処理手段に薬液を供給する薬 液供給部と、前記処理手段に純水を供給する純水供給部と、前記処理手段から排出された純水を収容する内部空間を有するセル及び前記セル内に導かれた純水の比抵抗値または濃度値を測定するセンサを備える測定手段と、予め前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さと、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さとを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたと判定した場合、前記リンス処理を終了させる判定手段と、を備えていることを特徴とするものである。
【0009】
また、請求項2に記載の基板処理装置は、請求項1に記載の基板処理装置において、前記判定手段は、前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの傾きと、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの傾きとを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定することを特徴とするものである。
【0010】
また、請求項3に記載の基板処理装置は、請求項1に記載の基板処理装置において、前記判定手段は、前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がり途中であって、立ち上がり開始から所定時間経過時における検出信号の値と、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がり途中であって、立ち上がり開始から前記所定時間経過時における検出信号の値とを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定することを特徴とするものである。
【0011】
また、請求項4に記載の基板処理装置は、請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理手段は、基板を収容するとともに、薬液及び純水を貯留する基板処理槽を備え、前記純水供給部は、前記基板処理槽に純水を供給することにより、前記基板処理槽に貯留されていた薬液を排出して薬液から純水へ置換させることを特徴とするものである。
【0012】
(削除)
【0013】
(削除)
【0014】
【作用】
請求項1に記載の発明の作用は次のとおりである。
測定しようとする、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値の大小に応じて、その比抵抗値または濃度値を測定するセンサからの検出信号の立ち上がりの急峻さは変化することになる。そこで、判定手段は、センサの検出信号の立ち上がりの急峻さを基準となる純水のそれと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する。したがって、センサの検出信号の立ち上がりの急峻さのみを検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間が短縮され、純水の消費量が削減される。
【0015】
また、請求項2に記載の発明によれば、判定手段は、センサの検出信号の立ち上がりの傾きを基準となる純水のそれと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する。したがって、センサの検出信号の立ち上がりの傾きのみを検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間が短縮され、純水の消費量が削減される。
【0016】
また、請求項3に記載の発明によれば、判定手段は、センサにより測定されたリンス処 理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の信号の立ち上がり途中であってその立ち上がり開始から所定時間経過時における検出信号の値を、センサにより測定された基準となる純水のそれと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する。したがって、センサの検出信号の立ち上がり途中の検出信号の値を検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間が短縮され、純水の消費量が削減される。
【0017】
また、請求項4に記載の発明によれば、基板処理槽は、純水が供給されることで元々あった溶液が徐々に排出されて槽内が純水に置換されていき、この純水中に基板を浸漬してリンス処理を施している。このような基板処理槽の場合でも、基板処理槽から導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間が短縮され、純水の消費量が削減される。
【0018】
(削除)
【0019】
(削除)
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
本実施例に係る基板処理装置の概略構成を図1を参照して説明する。
この基板処理装置は、目標とする濃度になるように純水と薬液とが混合された溶液、純水のみで構成されるリンス液などの各種の液を貯留し、貯留する溶液やリンス液中に半導体ウエハ等の基板Bを浸漬し、基板Bに対して薬液処理又はリンス処理などの表面処理を施す基板処理槽10と、この基板処理槽10内に薬液を供給する薬液供給部12と、基板処理槽10内にリンス液である純水を供給する純水供給部14と、薬液供給部12からの薬液又は純水供給部14からの純水の供給によって基板処理槽10の上部開口からオーバーフローした薬液又は純水を排出する液排出部16と、装置全体の動作を制御する制御部18とを備えている。
【0021】
基板処理槽10は、石英ガラス等により側面視略V字状で平面視略矩形状に構成される一方、その内部に基板Bを収容したキャリア(図面省略)が搬送用ロボットにより挟持されて搬入されるようになっており、その底部には薬液と純水の供給路を兼ねた液供給管20が連結されている。この液供給管20には、導入弁連結管22、スタティックミキサ24及び給排液切替弁26が上流側から下流側に向けて順に配設されている。また、導入弁連結管22には、薬液供給部12からの薬液を導入する薬液導入弁28,30が連結されている。
なお、上述した基板処理槽10が本発明における処理手段に相当する。
【0022】
なお、導入弁連結管22は、薬液導入弁28,30を介して薬液供給部12からの各薬液を個別に導入するものである。また、スタティックミキサ24は、薬液供給部12からの薬液と純水供給部14からの純水とを混合して所定の濃度の薬液を生成するものである。また、給排液切替弁26は、薬液又は純水を基板処理槽10内に供給するか又は、基板処理槽10内の薬液又は純水を後述する排液管74及び排液ドレン76を介して装置外部に排出するものである。
【0023】
薬液供給部12は、複数種類の薬液QA ,QB を貯留する薬液容器38,40と、各薬液導入弁28,30及び各薬液容器38,40の間をそれぞれ連通する薬液供給管48,50と、各薬液供給管48,50をそれぞれ開閉する薬液切替弁481,501と、薬液QA ,QB をそれぞれ液供給管20側にそれぞれ圧送する圧送ポンプ482,502と、各圧送ポンプ482,502の上流側にそれぞれ配設された薬液供給量測定器483,503と、各圧送ポンプ482,502の下流側にそれぞれ配設された薬液フィルタ484,504とを備えている。
【0024】
純水供給部14は、純水供給源52から液供給管20側に純水Wを圧送する純水供給管58と、この純水供給管58に上流側から下流側にかけて順に配設された純水加熱部60、純水開閉弁62、圧力調整レギュレータ64、純水圧力測定器66及び純水フィルタ68とを備えている。なお、圧力調整レギュレータ64は、空気圧制御によって純水供給管58内を圧送される純水流量を制御するものである。
【0025】
液排出部16は、基板処理槽10の上部外周に配設され、基板処理槽10の上部開口からオーバーフローする薬液又は純水を受け入れる排液槽70と、この排液槽70の底部に形成された排出口72に一端が連結された排液管74と、この排液管74の他端に連結された排液ドレン76とを備えている。これらの排液槽70、排液管74及び排液ドレン76により排液経路が構成される。
【0026】
また、排液槽70内における基板処理槽10の上部外周には、その基板処理槽10の上端に形成された排出孔11に対応する位置に、その排出孔11から排出されたリンス処理後の純水が流れ込む通路部材78がゴムパッキング80を介して取り付けられている。この通路部材78は、耐薬品性に優れた樹脂等で形成され、基板処理槽10内のリンス処理後の純水が内部を流れる直方体形状の通路形成部材781と、この通路形成部材781内の純水の流れを制御するアクチュエータ部782とから構成されており、通路形成部材781には純水中の比抵抗を測定する比抵抗測定器82が取り付けられ、アクチュエータ部782にはソレノイド等からなる後述する駆動手段782aが配設されている。
【0027】
図2は通路部材78の外観斜視図であり、図3は図2に示した通路部材78の一部を切り欠いて示す要部斜視図であり、図4は図2に示した通路部材78のA−A線断面図であり、図5は図2に示した通路部材78のB−B線断面図である。なお、これらの図には、方向を明確にするためのXYZ直角座標系を併せて図示している。
【0028】
すなわち、通路形成部材781には、その内部に、前後方向(X方向)に形成された第1の通路783aと、左右方向(Y方向)に形成された第2の通路783bと、上下方向(Z方向)に形成された第3の通路783cとからなる導入通路783が形成されている。
【0029】
第1の通路783aは、一端が通路形成部材781の前面(+X方向)に開口しており、この開口部分が基板処理槽10の排出孔11と対向する純水の流入口783dを構成する。なお、通路部材78は、この流入口783dが基板処理槽10の排出孔11に対向するようにこの基板処理槽10に取り付けられる。また、第1の通路783aには、この第1の通路783aよりの小径のドレン孔783eが通路形成部材781の上面(+Z方向)に通じるように形成されている。
【0030】
また、第2の通路783bは、一端が第1の通路783aの他端に連通される一方、他端が通路形成部材781の左側面(+Y方向)に開口しており、この開口部分が比抵抗測定器82の挿入口783fを構成する。なお、比抵抗測定器82は、この挿入口783fに挿入されて通路部材78に取り付けられ、その先端の計測部821が第2の通路783b内に露出するようになっている。
【0031】
また、第3の通路783cは、一端が第2の通路783bに連通され、他端が通路形成部材781の上面(+Z方向)に開口しており、この開口部分が純水の流出口783gを構成する。従って、通路部材78の前面の流入口783dから流入されたリンス処理後の純水は第1,第2及び第3の通路783a,783b及び783cからなる導入通路783を通過して上面の流出口783gから流出されることになり、比抵抗測定器82の計測部821はこの導入通路783内を流れる純水の比抵抗を測定する。
【0032】
なお、上述した比抵抗測定器82と通路形成部材781が本発明における測定手段に相当し、通路形成部材781が本発明におけるセルに相当し、上述した計測部821が本発明におけるセンサに相当する。
【0033】
また、第1の通路783aと第2の通路783bとの接合部分には、アクチュエータ部782内に配設されている駆動手段782aにより通路部材78の軸挿入孔783iに挿入された軸体782bを介して前後方向(X方向)に進退する弁体等からなる開閉部材782cが配設されている。そして、この開閉部材782cが前側(+X方向)に移動したときに第1の通路783aと第2の通路783bとの間が遮断され、流入口783dから流入したリンス処理後の純水が流出口783g側に流れるのが阻止される一方、後側(−X方向)に移動したときに第1の通路783aと第2の通路783bとの間が開放され、流入口783dから流入したリンス処理後の純水が流出口783g側に流れるようになっている。
【0034】
このように開閉部材782cを設けているのは、通常、比抵抗測定器82の計測部821には耐薬品性がないため、それが損傷しないように薬液濃度が十分に低下して、薬液が十分に純水で置換されてから取り込むようにするためである。比抵抗測定器82によって測定された比抵抗値は、制御部18に出力され、純水による置換度合いの判断に利用される。
【0035】
また、通路形成部材781の上面(+Z方向)には、ドレン孔783e及び流出口783gよりも前側(+X方向)の位置に左右方向(Y方向)の両端に亘る衝立板784が上方に突設されており、ドレン孔783e及び流出口783gから外部に流出した純水が衝立板784に遮られることによって基板処理槽10内に流れ込まないようになっている。
【0036】
図1に戻って、制御部18は、図示を省略するが、所定の演算処理を行なうCPU(中央処理装置)と、所定の処理プログラムが記憶されているROM(読出し専用メモリ)と、処理データを記憶するRAM(ランダムアクセスメモリ)とを備えており、上記所定の処理プログラムに従って基板処理装置の動作を制御する。さらに、制御部18は、比抵抗測定器82の計測部821からの検出信号の立ち上がりの急峻さを基準となる純水のそれと比較することによって、導入されてきたリンス液が薬液から十分に置換されたか否かを判定する判定部19を備えている。判定部19は、上記CPU,ROM,RAMを用いて上記所定の処理プログラムに上記の判定機能を含めることによって実現できる。
【0037】
すなわち、制御部18には、薬液供給量測定器483,503、純水圧力測定器66、及び比抵抗測定器82が接続され、それらから所定の出力信号が入力されるようになっている。また、制御部18には、給排液切替弁26、薬液導入弁28,30、薬液切替弁481,501、圧送ポンプ482,502、純水加熱部60、純水開閉弁62、圧力調整レギュレータ64、及びアクチュエータ部782の駆動手段782aが接続され、上記出力信号に基づきそれぞれの動作が制御されるようになっている。
【0038】
次に上記のように構成された基板処理装置の動作について説明する。
(1)基準となる純水のみの比抵抗回復曲線を予め取得しておく事前準備を行なう。
まず、スタートスイッチ(図面省略)がONされると、純水開閉弁62が開かれる一方、純水供給源52から供給された純水Wが純水加熱部60で所定温度に加熱され、液供給管20を介して基板処理槽10内に供給される。このとき、薬液導入弁28,30は閉じられており、純水だけが基板処理槽10内に継続して供給される。そして、基板処理槽10の上部開口からオーバーフローした純水は排液槽70内に排出され、その排出口72から排液管74、排液ドレン76を介して装置外部に排出される。
【0039】
制御部18は、図3に示す開閉部材782cを後側(−X方向)に移動させるよう駆動手段782aを駆動させ、第1の通路783aと第2の通路783bとの間を開放し、流入口783dから流入した純水が流出口783g側に流れるようにするとともに、比抵抗測定器82に比抵抗の測定開始を指示する。比抵抗測定器82の計測部821は、図6に示すように、第2の通路783bに流入される純水の比抵抗値を微小単位時間(例えば、0.1秒)毎に測定していき、計測部821からの検出信号が制御部18に送られ、この測定結果から得られる純水のみの比抵抗回復曲線(二点鎖線で示す)が制御部18のRAMに記憶され取得される。なお、前述したように比抵抗測定器82の通路形成部材781内に純水が貯留されているという構成上、空気中に含まれている炭酸ガスなどがその中に溶け込んでしまい、通路形成部材781内の純水の比抵抗を下げることになるという理由から、この純水のみの比抵抗回復曲線は、図6に二点鎖線で示すような立ち上がりを有する特性となっている。制御部18の判定部19は、取得した基準となる純水のみの比抵抗回復曲線の立ち上がりの急峻さとして、例えばこの立ち上がりの傾きを算出して記憶している。このようにして、事前準備が完了する。
【0040】
(2)上記事前準備が完了すると通常の使用状態になり、基板Bに所望の薬液処理を施す。
具体的には、上記の事前準備が完了すると、純水が上部開口からオーバーフローしている基板処理槽10内に基板Bが搬入される。その後、基板処理槽10内に給送される1の薬液QA ,QB に対応した薬液導入弁28,30が開かれる一方、その1の薬液QA ,QB に対応する1の圧送ポンプ482,502が駆動されて所定の薬液(原液)が導入弁連結管22を介してスタティックミキサ24に給送される。このスタティックミキサ24に給送されてきた薬液は、スタティックミキサ24内で純水供給部14から給送されてきた純水と混合され、所定濃度の薬液とした上で基板処理槽10内に供給される。
【0041】
そして、この動作が継続されることで基板処理槽10内の純水が薬液に置換され、これにより基板Bの表面に対して薬液処理が施される。なお、このとき1の薬液導入弁28,30が開かれていることから薬液処理であると判断され、純水供給源52から給送される純水Wは圧力調整レギュレータ64によりリンス処理の場合よりも少ない流量となるように制御されてスタティックミキサ24に給送される。また、薬液処理であると判断されたときには、通路部材78の開閉部材782cは駆動手段782aにより前側(+X方向)に移動して第1の通路783aを遮断するようになっており、基板処理槽10内の薬液が導入通路783の開閉部材782cよりも下流側には流れ込まないようになっている。
【0042】
この結果、比抵抗測定器82の計測部821は薬液に浸漬されることがないので、計測部821の電極等の薬液による腐食が抑制される。なお、薬液は導入通路783の開閉部材782cの手前までは流入することになるが、ドレン孔783eを介して通路部材78の外部に排出されることになる。
【0043】
(3)基板Bに対する薬液処理を終了しリンス処理を施す。
具体的には、一定時間が経過して基板Bに対する薬液処理が終了すると、開いていた1の薬液導入弁28,30が閉じられ、対応する1の圧送ポンプ482,502の駆動が停止される。なお、このとき、薬液導入弁28,30がすべて閉じられていることからリンス処理であると判断され、純水供給源52から給送される純水Wは圧力調整レギュレータ64により薬液処理の場合よりも多い流量となるように制御されて基板処理槽10内に給送される。
【0044】
そして、純水のみが基板処理槽10内に供給されると、基板処理槽10内の薬液が上部開口からオーバーフローして排液槽70内に排出されることにより基板処理槽10内の薬液が純水と置換される。排液槽70内に排出された薬液は、排出口72から排液管74及び排液ドレン76を介して装置外部に排出される。このように、基板処理槽10内が純水で置換されることにより、基板Bの表面に対して薬液を洗い流すリンス処理が施されることになる。
【0045】
(4)基板処理槽10からのリンス処理後の純水の比抵抗を測定し、その検出信号の立ち上がりの急峻さから、基板Bに対するリンス処理の良否を判断する。
具体的には、リンス処理を所定時間施した後に、通路部材78の開閉部材782cが駆動手段782aにより後側(−X方向)に移動して導入通路783が開放されるようになっており、基板処理槽10内のリンス処理後の純水が排出口11を介して通路部材78の流入口783dから導入通路783内に流れ込んで流出口783gから通路部材78の外部に流出される一方、導入通路783内を流れる純水の比抵抗が比抵抗測定器82の計測部821により測定される。
【0046】
制御部18の判定部19は、計測部821からの検出信号の立ち上がり(図6に実線で示す)の急峻さを、前述の事前準備で取得しておいた基準となる純水での立ち上がり(図6に二点鎖線で示す)の急峻さと比較し、基板処理槽10から導入通路783に導入されてきたリンス処理後の純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定して、基板Bに対するリンス処理の良否を判断する。なお、計測部821による比抵抗測定は、測定開始からほんの短時間(例えば、15秒〜30秒)となっている。
【0047】
具体的には、基板処理槽10から導入通路783に導入されてきたリンス処理後の純水を計測部821で測定したときのその検出信号の立ち上がり(図6に実線で示す)の傾きが、前述の事前準備で取得しておいた基準となる純水での立ち上がり(図6に二点鎖線で示す)の傾きと同等あるいはそれより上回っている場合には、判定部19は、リンス処理後の純水が薬液から十分に置換されている、すなわち、基板処理槽10内は十分に純水に置換されたと判定し、基板Bに対するリンス処理が良好に施されたとしてリンス処理を終了する。本実施例では時間t2でリンス処理を終了している。
【0048】
なお、周囲環境などの影響により、基板処理槽10からのリンス処理後の純水の比抵抗値が変化する場合があり、基板処理槽10からのリンス処理後の純水を測定したその検出信号の立ち上がり(図6に実線で示す)の傾きが、前述の事前準備で取得しておいた基準となる純水のみの検出信号の立ち上がり(図6に二点鎖線で示す)の傾きを、僅かながら上回ることもある。
【0049】
これに対して仮に、図6に破線で示すようにリンス処理後の純水を測定したときのその検出信号の立ち上がりの傾きが、前述の事前準備で取得しておいた基準となる純水での立ち上がりの傾きより下回っている場合には、判定部19は、リンス処理後の純水が薬液から十分に置換されていないと判定し、基板Bに対するリンス処理が不十分で未完了であり不良であると判断する。このような場合は、リンス処理をさらに継続してもリンス処理が良好に完了しない場合であり、何らかの異常があったとして警報等を発し、リンス処理を異常終了させるようにしている。
【0050】
このようにリンス処理の良否が判定されると、基板Bに対して次の薬液処理を施したり、基板Bを次工程に払い出したりするなど上記所定の処理プログラムに従った動作を行なう。
【0051】
したがって、計測部821による比抵抗測定は、測定開始からほんの短時間(例えば、15秒〜30秒)で十分であり、計測部821からの検出信号の立ち上がりの急峻さのみを検出するだけで、基板処理槽10から導入通路783に導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、前述の従来例と比べて、純水の比抵抗値を計測する時間を短縮でき純水の消費量を削減できる。
【0052】
具体的には、前述の従来例では、導入通路783に貯留されている純水に空気中の炭酸ガスなどが溶け込むことでその比抵抗が低下するという理由から、図6に示すように、計測開始当初の数分間は比抵抗が所定値B(例えば、16〔MΩcm〕など)に到達しないので、実際に基板処理槽10が純水で完全に置換されているとしても、計測部821に比抵抗が所定値Bに達するまで(時間t3〔分〕)リンス処理が継続され、リンス液が無駄に消費されるという問題があったが、本実施例装置では、これらの問題が以下のように改善されている。
【0053】
図6に示すように、計測部821による比抵抗測定は、測定開始からほんの短時間(例えば、15秒〜30秒)で十分であり(この時間をt2〔分〕と表記する。)、計測部821からの検出信号の立ち上がりの急峻さのみを検出するだけで、基板処理槽10から導入通路783に導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かが即座に判定されるので、前述の従来例と比べて、純水の比抵抗値を計測する時間を数秒程度(時間t2〔分〕)に短縮でき、単位時間当たりのオーバーフローリンス流量(以下、OR流量と略す。)がX〔リットル/分〕であったとすると、純水の消費量を(t3−t2)×X〔リットル〕に削減できる。リンス処理する処理時間をt2〔分〕まで削減でき、スループットを改善でき、装置ランニングコスト、いわゆる、COOを向上させることができる。
【0054】
具体的には、図7(a)に二点鎖線で示すように、リンス処理が所定時間(一律10分間)施された時点から、このリンス処理を継続しながらリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測している。前述の従来例では、比抵抗が所定値に達することでリンス処理終了を判定しているのでリンス処理に14分かかっていたが、本実施例では、比抵抗の傾きを計測するだけで良いのでリンス処理を10.5分程度に短縮できる。
【0055】
なお、上記の一律10分間としている計測前リンス時間は、水洗完了の確実性を確保するために経験則により決定されたものであるので、かなりのマージンが含まれており、過剰に純水が消費される場合がある。
【0056】
そこで、本実施例装置では、リンス処理の上記所定時間を短くしていきそのときのリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測することで、図7(a)に実線で示すように、最適な計測前リンス時間(7分間)を求めることができる。よって、リンス処理が7分間施された時点から、このリンス処理を継続しながらリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測(0.5分)することで、リンス処理終了を判定でき、リンス処理を7.5分程度に短縮できる。図8に示すように、前述の従来例での純水消費量は、水洗時間14〔分〕×OR流量20〔リットル/分〕=280〔リットル〕であったが、本実施例での純水消費量は、水洗時間7.5〔分〕×OR流量20〔リットル/分〕=150〔リットル〕であり、130〔リットル〕削減することができる。
【0057】
なお、本発明は以下のように変形実施することも可能である。
(1)上述した実施例では、基板処理槽10をオーバーフローリンス型としているが、基板Bに純水をシャワー状に供給しながら、基板処理槽10に元々あった溶液を急速排出したり、急速排水を止めて純水を貯留することを1度ないし複数回行うことで基板処理槽10内を純水に置換するクイックダンプリンス(以下、QDRと略す。)型とした場合であっても良い。以下にQDRの場合について説明する。
【0058】
具体的には、図7(b)に二点鎖線で示すように、リンス処理が所定時間(一律10分間)施された時点から、このリンス処理を継続しながらリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測している。前述の従来例では、比抵抗が所定値(例えば、16〔MΩcm〕など)に達することでリンス処理終了を判定しているのでリンス処理に11分かかっていたが、本実施例のQDRの場合でも、比抵抗の傾きを計測するだけで良いのでリンス処理を10.5分程度に短縮できる。
【0059】
なお、上記の一律10分間としている計測前リンス時間は、水洗完了の絶対的な確実性を確保するために経験則により決定されたものであるので、かなりのマージンが含まれており、過剰に純水が消費される場合がある。
【0060】
そこで、本実施例装置では、リンス処理の上記所定時間を短くしていきそのときのリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測することで、図7(b)に実線で示すように、最適な計測前リンス時間(3.5分間)を求めることができる。よって、リンス処理が3.5分間施された時点から、このリンス処理を継続しながらリンス処理後の純水の比抵抗の傾きを計測(0.5分)することで、リンス処理終了を判定でき、リンス処理を4分程度に短縮できる。図8に示すように、前述の従来例での純水消費量は、水洗時間11〔分〕でシャワー流量14〔リットル/分〕であることなどから254〔リットル〕であったが、本実施例での純水消費量は、水洗時間4〔分〕でシャワー流量14〔リットル/分〕であることなどから87〔リットル〕であり、167〔リットル〕削減することができる。
【0061】
(2)上述した実施例では、判定部19は、計測部821からの検出信号の立ち上がりの傾きを基準となる純水のそれと比較しているが、計測部821からの検出信号の立ち上がり途中であってその立ち上がり開始から所定時間経過時(例えば、1分程度まで)における検出信号の値を、基準となる純水のそれと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【0062】
(3)上述した実施例では、純水の比抵抗を測定する計測部821を例示しているが、純水の濃度を測定するものとした場合であっても、同様の効果を得ることができる。
【0063】
(4)上述した実施例では、センサ検出信号の立ち上がりの急峻さからリンス処理の良否を即座に判断しているが、このセンサ検出信号の立ち上がりの急峻さから、所定時間経過時の純水の比抵抗値または濃度値を推測したり、純水の比抵抗値または濃度値が所定値に到達するまでの時間を推測したりすることもできる。
【0064】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項1に記載の発明によれば、センサの検出信号の立ち上がりの急峻さを基準となる純水での急峻さと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する判定手段を備えているので、センサの検出信号の立ち上がりの急峻さのみを検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを即座に判定することができ、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間を短縮でき、純水の消費量を削減できる。
【0065】
また、請求項2に記載の発明によれば、センサの検出信号の立ち上がりの傾きを基準となる純水での傾きと比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する判定手段を備えているので、センサの検出信号の立ち上がりの傾きのみを検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを即座に判定することができ、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間を短縮でき、純水の消費量を削減できる。
【0066】
また、請求項3に記載の発明によれば、センサにより測定されたリンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の信号の立ち上がり途中であってその立ち上がり開始から所定時間経過時における検出信号の値を、基準となる純水での前記所定時間経過時における検出信号の値と比較することによって、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定する判定手段を備えているので、センサの検出信号の立ち上がり途中の検出信号の値を検出するだけで、導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを即座に判定することができ、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間を短縮でき、純水の消費量を削減できる。
【0067】
また、請求項4に記載の発明によれば、処理手段は、基板を収容するとともに、薬液及び純水を貯留する基板処理槽を備え、前記基板処理槽が、純水が供給されることで元々あった薬液が徐々に排出されていき槽内が薬液から純水へ置換されていく処理槽の場合であっても、処理槽から導入されてきた純水が薬液から十分に置換されたか否かを即座に判定でき、薬液から置換された純水の比抵抗値または濃度値を計測する時間を短縮でき、純水の消費量を削減できる。
【0068】
(削除)
【0069】
(削除)
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の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。
【図2】 図1に示す基板処理装置の基板処理槽に設けられている通路部材の外観斜視図である。
【図3】 図2に示す通路部材の一部を切り欠いて示す要部斜視図である。
【図4】 図2に示す通路部材のA−A線断面図である。
【図5】 図2に示す通路部材のB−B線断面図である。
【図6】 実施例に係る比抵抗回復曲線を示す特性図である。
【図7】 実施例に係るOR,QDR処理時の水洗時間を示す特性図である。
【図8】 実施例に係るOR,QDR処理時の純水消費量を示す図である。
【符号の説明】
10 … 基板処理槽
12 … 薬液供給部
14 … 純水供給部
16 … 液排出部
18 … 制御部
19 … 判定部
78 … 通路部材
82 … 比抵抗測定器
781 … 通路形成部材
782 … アクチュエータ部
783 … 導入通路
821 … 計測部
B … 基板
W … 純水
Claims (4)
- 基板に対して薬液処理及びリンス処理を行う基板処理装置において、
基板に対して薬液により薬液処理を行った後、薬液から置換された純水によりリンス処理を行うための処理手段と、
前記処理手段に薬液を供給する薬液供給部と、
前記処理手段に純水を供給する純水供給部と、
前記処理手段から排出された純水を収容する内部空間を有するセル及び前記セル内に導かれた純水の比抵抗値または濃度値を測定するセンサを備える測定手段と、
予め前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さと、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの急峻さとを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたと判定した場合、前記リンス処理を終了させる判定手段と、
を備え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、
前記判定手段は、前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの傾きと、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がりの傾きとを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定す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、
前記判定手段は、前記センサにより測定された基準となる純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がり途中であって、立ち上がり開始から所定時間経過時における検出信号の値と、前記リンス処理で使用された純水の比抵抗値または濃度値の立ち上がり途中であって、立ち上がり開始から前記所定時間経過時における検出信号の値とを比較することによって、純水が薬液から十分に置換されたか否かを判定することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項1から請求項3のいずれかに記載の基板処理装置において、
前記処理手段は、基板を収容するとともに、薬液及び純水を貯留する基板処理槽を備え、
前記純水供給部は、前記基板処理槽に純水を供給することにより、前記基板処理槽に貯留されていた薬液を排出して薬液から純水へ置換させることを特徴とする基板処理装置。
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