JP5231920B2 - 基板処理装置及びその処理液交換方法 - Google Patents
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Description
すなわち、従来の装置は、ライフカウント等のライフパラメータに基づいて複数回の部分液交換後に全液交換を行うが、全液交換時には、大量の処理液について濃度調整や温度調整を行うが必要であるので、どうしても装置のダウンタイムが長くなって装置の稼働率が低下し、処理のスループットが低下するという問題がある。また、全液交換により消費する処理液の量が非常に多くなるという問題がある。
すなわち、請求項1に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置において、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、前記処理槽の全容量に相当する処理液を前記処理液供給手段から前記処理槽に供給させた後、前記処理液排出手段及び前記処理液供給手段を介して、前記処理槽の全容量よりも小さい小容量の処理液を交換する小容量部分液交換を、小容量部分液交換のタイミングを規定する小容量ライフパラメータごとに繰り返し行わせ、前記処理液排出手段及び前記処理液供給手段を介して、前記処理槽の全容量より小さく、かつ前記小容量部分液交換時の小容量より大きい大容量の処理液を交換する大容量部分液交換を、前記小容量ライフパラメータよりも大きい、大容量部分液交換のタイミングを規定する大容量ライフパラメータごとに繰り返し行わせ、前記処理槽の全容量に相当する処理液を前記処理液排出手段から排出させるとともに、前記処理液供給手段から前記処理槽の全容量に相当する処理液を供給させる全液交換を、前記大容量ライフパラメータよりも大きい、全液交換を行うタイミングを規定する全液ライフパラメータごとに繰り返し行わせつつ基板を処理させる制御手段と、前記小容量ライフパラメータを予め記憶する第1記憶手段と、前記大容量ライフパラメータを予め記憶する第2記憶手段と、前記全液ライフパラメータを予め記憶する第3記憶手段とを備え、前記制御手段は、前記第1記憶手段及び前記第2記憶手段並びに前記第3記憶手段を参照して、小容量部分液交換及び大容量部分液交換並びに全液交換の実施タイミングを判断することを特徴とするものである。
処理槽の全容量に相当する処理液を全液ライフパラメータごとに交換する全液交換と、
前記全液ライフパラメータよりも小さい少なくとも2種類のライフパラメータごとに、全液交換より小容量の少なくとも2種類の容量の液交換を行う部分液交換と、
を実施することを特徴とする基板処理装置の処理液交換方法。
処理槽の全容量に相当する処理液を処理槽に供給した後、
少なくとも2種類のライフパラメータごとに、小容量の少なくとも2種類の容量の液交換を行う部分液交換を実施する
ことを特徴とする基板処理装置の処理液交換方法。
図1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。なお、以下の説明においては、処理液として燐酸(H3PO4)及び純水を含む燐酸溶液を例に採って説明する。
本発明におけるライフパラメータとは、例えば、ライフカウント、ライフタイム、ライフエッチングなどをいう。ライフカウントは、部分液交換や全液交換などの処理液の交換タイミングを、処理したロットの枚数や基板の枚数で規定するものである。また、ライフタイムは、処理液の交換タイミングを、生成した処理液の使用開始時点からの経過時間で規定するものである。ライフエッチングとは、エッチング処理は、処理液で処理したロット数や基板の枚数と、その処理時間に応じてエッチングにより処理した被膜の量が決まるが、その量をエッチング量とし、そのエッチング量に応じて処理液の交換タイミングを規定するものである。
一般に、最初に新液のみで処理槽1内に燐酸溶液を生成し、その燐酸溶液を処理液として基板Wを処理するが、あるライフパラメータに到達した時点で、使用していた燐酸溶液を処理槽1内から全て排出するとともに再び新液のみで処理槽1内に燐酸溶液を生成し、所定の濃度及び所定の温度となるように調整を行う。そして、この処理で基板Wを処理する。このように処理槽1の全容量に相当する燐酸溶液を交換することを「全液交換」と称し、全液交換を行うタイミングを「全液ライフパラメータ」と称する。この処理は、基板Wが処理槽1から搬出された状態において、開閉弁39,43を開放させ、全燐酸溶液を処理槽1から排出させた後、開閉弁39,43を閉止するとともに、制御弁29を開放して燐酸を供給させた後、制御弁49を開放して所定濃度の燐酸溶液を生成する。そして、インラインヒータ17を作動させるとともにポンプ15を作動させて所定の温度にまで加熱し、所定条件の燐酸溶液を生成する。なお、最初の新液による燐酸溶液の生成は、この全液交換における燐酸溶液の排出を除いて同じ手順で行われる。
最初に処理槽1内に燐酸溶液を生成してから、あるライフパラメータに到達した時点で、全液交換の処理液量(つまり処理槽1の全容量に相当する液量)よりも小さい小容量の燐酸溶液を排出するとともに、新たに燐酸・純水を補充して燐酸溶液を生成し、さらに所定の濃度及び所定の温度となるように調整を行う。そして、調整した燐酸溶液で基板Wの処理を行うが、このときの燐酸溶液の部分液交換を「小容量部分液交換」と称し、小容量部分液交換を行うタイミングを「小容量ライフパラメータ」と称する。この処理は、基板Wが処理槽1から搬出された状態において、第1の時間だけ開閉弁39,43を開放させ、小容量の燐酸溶液を排出させる。そして、開閉弁39,43を閉止するとともに、制御弁29を開放して燐酸を供給させた後、開閉弁49を開放して所定濃度の燐酸溶液を生成するとともに所定温度に温調する。このとき、燐酸及び純水の補充量は、第1の時間の間に排出された燐酸溶液の量に相当する。
最初に処理槽1内に燐酸溶液を生成してから、あるライフパラメータに到達した時点で、全液交換の処理液量(つまり処理槽1の全容量に相当する液量)よりも小さく、かつ、上述した小容量部分液交換時の小容量よりも大きい大容量の燐酸溶液を排出するとともに、新たに燐酸・純水を補充して燐酸溶液を生成するとともに、所定の濃度及び所定の温度となるように調整を行う。そして、調整した燐酸溶液で基板Wの処理を行うが、このときの燐酸溶液を部分液交換を「大容量部分液交換」と称し、大容量部分液交換を行うまでのタイミングを「大容量ライフパラメータ」と称する。この処理は、基板Wが処理槽1から搬出された状態において、上記第1の時間よりも長い第2の時間だけ開閉弁39,43を開放させ、大容量の燐酸溶液を排出させる。そして、開閉弁39,43を閉止するとともに、制御弁29を開放して燐酸を供給させた後に、開閉弁49を開放して所定濃度の燐酸溶液を生成するとともに所定温度に温調する。このときの燐酸及び純水の補充量は、第2の時間の間に排出された燐酸溶液の量に相当する。
制御部51は、各部を操作して全液交換を行わせる。但し、現時点では、処理槽1が空の状態であるので、開閉弁21,23を開放させるとともに開閉弁39,43を閉止させ、制御弁29を開放させて供給部31から内槽3に燐酸を供給させる。そして、ポンプ15を作動させるとともに、インラインヒータ17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49を開放させて、純水供給部47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処理条件を整える。さらに、燐酸溶液の処理条件が整ったら、第1〜第3カウンタ59〜61を全てリセットしてカウント値(処理時間)をゼロにするとともに計時を開始させる。この状態は、図2においてt0〜t1時点にあたる。
まず、第1カウンタ59のカウント値と、第1メモリ53の小容量ライフタイムLPSとを比較して、一致しているか否かによって処理を分岐する。一致している場合、例えば、図2中のt2時点では、小容量部分液交換(ステップS3)を行った後、例えば、図2中のt2〜t3時点で、第1カウンタ59だけをリセットする(ステップS4)。次に、第2カウンタ60のカウント値と、第2メモリ54の大容量ライフタイムLPLとを比較して、一致しているか否かによって処理を分岐する。一致している場合、例えば、図2中のt8時点では、大容量部分液交換を行う(ステップS6)。例えば、図2中のt8〜t9時点。そして、第1カウンタ53と第2カウンタ60とをリセットする(ステップS7)。例えば、図2中のt9時点。次に、第3カウンタ61のカウント値と、第3メモリ55の全液ライフタイムLPAとを比較して、一致している場合には全液交換を行う(ステップS9)。例えば、図2中のt22時点。そして、第1カウンタ53と、第2カウンタ60と、第3カウンタ61の全てのカウンタをリセットする(ステップS10)。例えば、図2中のt23時点。
制御部51は、全ライフタイムがカウント値と不一致である場合にのみ、保持アーム7を操作してロットL(基板W)を内槽3の処理位置にまで下降させて所定時間の処理を行わせる。
制御部51は、未処理のロットL(基板W)があるか否かによって処理を分岐する。未処理のロットL(基板W)がある場合には、ステップS2に戻ってライフタイムの確認を行った後に処理を継続する。一方、未処理のロットL(基板W)が存在しない場合には、処理を終了する。
3 … 内槽
5 … 外槽
W … 基板
L … ロット
7 … 保持アーム
31 … 供給部
41 … 排液管
51 … 制御部
53〜55 … 第1〜第3メモリ
57 … 設定部
59〜61 … 第1〜第3カウンタ
AEX … 全液交換
EAQ−S … 小容量部分液交換
EAQ−L … 大容量部分液交換
LPS … 少量量ライフタイム
LPL … 大容量ライフタイム
LPA … 全液ライフタイム
Claims (4)
- 基板を処理する基板処理装置において、
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、
前記処理槽の全容量に相当する処理液を前記処理液供給手段から前記処理槽に供給させた後、
前記処理液排出手段及び前記処理液供給手段を介して、前記処理槽の全容量よりも小さい小容量の処理液を交換する小容量部分液交換を、小容量部分液交換のタイミングを規定する小容量ライフパラメータごとに繰り返し行わせ、
前記処理液排出手段及び前記処理液供給手段を介して、前記処理槽の全容量より小さく、かつ前記小容量部分液交換時の小容量より大きい大容量の処理液を交換する大容量部分液交換を、前記小容量ライフパラメータよりも大きい、大容量部分液交換のタイミングを規定する大容量ライフパラメータごとに繰り返し行わせ、
前記処理槽の全容量に相当する処理液を前記処理液排出手段から排出させるとともに、前記処理液供給手段から前記処理槽の全容量に相当する処理液を供給させる全液交換を、前記大容量ライフパラメータよりも大きい、全液交換を行うタイミングを規定する全液ライフパラメータごとに繰り返し行わせつつ基板を処理させる制御手段と、
前記小容量ライフパラメータを予め記憶する第1記憶手段と、
前記大容量ライフパラメータを予め記憶する第2記憶手段と、
前記全液ライフパラメータを予め記憶する第3記憶手段とを備え、
前記制御手段は、前記第1記憶手段及び前記第2記憶手段並びに前記第3記憶手段を参照して、小容量部分液交換及び大容量部分液交換並びに全液交換の実施タイミングを判断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、
前記小容量ライフパラメータをカウントする小容量ライフカウンタと、
前記大容量ライフパラメータをカウントする大容量ライフカウンタと、
前記全液ライフパラメータをカウントする全液ライフカウンタとを備え、
前記制御手段は、前記小容量ライフカウンタのカウントが前記小容量ライフパラメータに一致した場合に小容量液交換を実施させ、前記大容量ライフカウンタのカウントが前記大容量ライフパラメータに一致した場合に大容量部分液交換を実施させ、前記全液ライフカウンタのカウントが全液ライフパラメータに一致した場合に全液交換を実施させることを特徴とする基板処理装置。 - 基板を処理する基板処理装置の処理液交換方法において、
処理槽の全容量に相当する処理液を処理槽に供給した後、
処理槽の全容量よりも小さい小容量の処理液を交換する小容量部分液交換を、小容量部分液交換のタイミングを規定する予め記憶された小容量ライフパラメータごとに繰り返す小容量部分液交換過程と、
処理槽の全容量よりも小さく、かつ小容量部分液交換時の小容量より大きい大容量の処理液を交換する大容量部分液交換を、前記小容量ライフパラメータよりも大きい、大容量部分液交換のタイミングを規定する予め記憶された大容量ライフパラメータごとに繰り返す大容量部分液交換過程と、
処理槽の全容量に相当する処理液を処理槽から排出するとともに、全容量の処理液を供給する全液交換を、前記大容量ライフパラメータよりも大きい、全液交換を行うタイミングを規定する予め記憶された全液ライフパラメータごとに繰り返す全液交換過程と、
を実施することを特徴とする基板処理装置の処理液交換方法。 - 請求項3に記載の基板処理装置の処理液交換方法において、
前記小容量部分液交換は、小容量ライフカウンタのカウントが小容量ライフパラメータに一致した場合に実施し、前記大容量部分液交換は、大容量ライフカウンタのカウントが大容量ライフパラメータに一致した場合に実施し、前記全液交換は、全液ライフカウンタのカウントが全液ライフパラメータに一致した場合に実施することを特徴とする基板処理装置の処理液交換方法。
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