JPH0139645B2 - - Google Patents

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JPH0139645B2
JPH0139645B2 JP21986785A JP21986785A JPH0139645B2 JP H0139645 B2 JPH0139645 B2 JP H0139645B2 JP 21986785 A JP21986785 A JP 21986785A JP 21986785 A JP21986785 A JP 21986785A JP H0139645 B2 JPH0139645 B2 JP H0139645B2
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treatment
processing
tank
unit
liquid
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Junro Kobayashi
Hiromasa Yamada
Kyoshi Akao
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Publication of JPS6278826A publication Critical patent/JPS6278826A/ja
Priority to US07/317,305 priority patent/US4919073A/en
Publication of JPH0139645B2 publication Critical patent/JPH0139645B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67023Apparatus for fluid treatment for general liquid treatment, e.g. etching followed by cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05DPROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D1/00Processes for applying liquids or other fluent materials
    • B05D1/18Processes for applying liquids or other fluent materials performed by dipping
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S134/00Cleaning and liquid contact with solids
    • Y10S134/902Semiconductor wafer
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/4673Plural tanks or compartments with parallel flow
    • Y10T137/469Sequentially filled and emptied [e.g., holding type]

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  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
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  • Coating Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) この発明は、半導体ウエハなどの被処理物(以
下、「ウエハ」と称する。)について、その表面処
理を行なう方法および装置に関する。
(従来技術とその問題点) 半導体装置の製造工程においては、周知のよう
にエツチングやホトレジスト膜の除去、それにウ
エハの洗浄などの表面処理が繰返して行なわれる
が、このような一連の表面処理を自動的に行なう
ための装置がたとえば特開昭52−150974号に開示
されている。この装置では、各種の処理槽と乾槽
機とを一列に配列するとともに、この配列に沿つ
て移動する移載機(搬送機)を設け、この移載機
のハンドリング部によつて複数のウエハからなる
ロツトを収納したカセツトを懸架して、このカセ
ツトを上記処理槽内の処理液に順次浸漬させて行
くようにしている。そして、このような処理シー
ケンスは、マイクロコンピユータなどによつて構
成された制御部からの指令信号によつて自動的に
行なわれる。
ところが、このような従来の装置では、浸漬処
理の繰返しや時間経過に伴う処理液劣化に応じて
処理液の交換や補充などを行なう際に、カセツト
の搬送を一時中断しなければならないという問題
がある。たとえば、第11図に平面概要図として
示すように、搬送機Tの搬送経路に沿つてローダ
L、処理槽P1,W1,…W4、乾燥機Dおよびアン
ローダULを配列し、この配列順序に沿つて処理
を行なう装置を想定すると、処理槽P2で処理液
を交換している期間中は、次にこの処理槽P2
浸漬すべきカセツトをひとつ手前の処理槽W1
待機させねばならない。
このため、カセツトの流れが間欠的となつて、
全体としての処理効率が低下するだけでなく、こ
のような処理液の交換期間内に他の処理槽での処
理液の経時劣化が進むため、ウエハの表面処理が
ロツトごとに極めて不均一になるという重大な問
題があるばかりでなく、一定の数のロツトを処理
するために必要とされる処理液交換回数が多くな
つて、経済性もあまり高くないという問題があつ
た。
特に、最近は、半導体のウエハ表面に形成され
る集積回路の集積密度が高くなり、微細パターン
の形成時における無塵化が均一な液質管理等が大
きな課題となつている。したがつて、単なる時間
の経過だけで液質が甚だしく劣化する液、たとえ
ばH2SO4−H2O2混合液等の洗浄液では、液の交
換頻度が増大し、ウエハを1回浸漬するごとに液
を交換する必要が生ずるまでに至つている。
そして、液を1度処理槽から排出すると、槽内
の洗浄や新液の供給、それに昇温などにかなりの
時間を必要とし、その間は、その処理槽を使用で
きないという問題があつた。
(発明の目的) この発明は、従来技術における上述の問題の克
服を意図しており、半導体ウエハその他の被処理
物に対する表面処理を行なうに際して、処理液の
交換などの給液排液に伴つて被処理物を待機させ
る必要もなく、全体としての表面処理の効率を向
上させるとともに、均一な表面処理が可能であ
り、経済性も高い表面処理方法およびその装置を
提供することを目的とする。
(目的を達成するための手段) 上述の目的を達成するため、この出願の第1の
発明は、処理槽列に含まれる処理槽のうちの1以
上の所望の処理槽を複数個の単位処理槽で構成し
た連設処理槽として形成し、連設処理槽における
処理液交換を単位処理槽ごとに順次行なうととも
に、その時点で処理液交換の対象となつていない
単位処理槽に半導体ウエハのロツトなどの被処理
物の浸漬を行なう方法である。
また、第2の発明では、第1の発明を実現させ
る装置として、処理槽列に含まれる処理槽のうち
の1以上の所望の処理槽と複数の単位処理槽で構
成した連設処理槽として形成するとともに、各単
位処理槽に対する処理液の給液排液を行なう給液
排液機構を配設し、搬送手段の搬送制御と処理槽
列における処理液管理とを行なう制御手段に、
連設処理槽における処理液交換を、上記給液排液
機構によつて単位処理槽ごとに順次行なわせる第
1の制御手段と、その時点で処理液の交換の対
象となつていない単位処理槽に被処理物を浸漬さ
せるための指令信号を発生して搬送手段に与える
第2の制御手段を設けた装置としている。
さらに、第3の発明は、処理槽列のうちの所望
の複数の処理槽を配列して構成した単位処理槽群
を2組以上建設して連設処理槽群とし、連設処理
槽群における処理液交換を単位処理槽群ごとに順
次行なうとともに、その時点で処理液交換の対象
となつていない単位処理槽群に属する各単位処理
槽に被処理物を順次浸漬させることを特徴とする
表面処理方法である。
さらに、第4の発明は、処理槽列のうちの所望
の複数の処理槽を配列して構成した単位処理槽群
を2組以上連設して連設処理槽群とするととも
に、各単位処理槽群の各単位処理槽に対する処理
液の給液排液を行なう給液排液機構を配設し、 上記制御手段に、連設処理槽における処理液
交換を、上記給液排液機構によつて単位処理槽群
ごとに順次行なわせる第1の制御手段と、その
時点で処理液の交換の対象となつていない単位処
理槽群の単位処理槽に被処理物を浸漬させるため
の指令信号を発生して前記搬送手段に与える第2
の制御手段を設けたことを特徴とする表面処理装
置である。
なお、これらの発明における処理液の「交換」
とは、全面的な交換のほか、部分的な補充などの
概念をも含んだ用語である。また、「連設」とは
連携関係を有して設けられていることを意味する
用語であつて、必ずしも空間的に連続している必
要はなく、互いに離れていてもよい。
(実施例) 第1の実施例 A 第1の実施例の構成 第2図はこの発明の第1の実施例である表面
処理装置の平面概要図であり、前述した第11
図の装置に対応する処理を行なう半導体ウエハ
の表面処理装置である。そして、この装置は、
たとえば「最新半導体工場自動化システム総合
技術集成」(昭和59年7月25日、サイエンスフ
オーラム発行)の第63頁以下に記載されている
周知のRCA洗浄処理を行なう装置として構成
されており、いわゆる多槽バツチ式の表面処理
装置である。
第11図の従来装置もまたこのRCA洗浄を
行なう装置であり、この従来装置の処理槽列で
は、 処理槽P1……アンモニア過酸化水素洗浄、 処理槽P2……希フツ酸洗浄、 処理槽P3……塩酸過酸化水素水洗浄、 処理槽W1〜W4……純水リンス、 が行なわれるが、第2図の実施例装置では、こ
の発明の特徴に応じた一態様として、第11図
の処理槽P1,P2,P3に対応する処理槽P〓,
P〓,P〓を、同一の処理液を貯留させるための
一対ずつの単位処理槽: (P1A,P1B)、(P2A,P2B)、(P3A,P3B)でそ
れぞれ構成した連設処理槽として形成してい
る。
したがつて、この実施例では、 単位処理槽P1A,P1B……アンモニア過酸化水素
水浄液、 単位処理槽P2A,P2B……希フツ酸洗浄、 単位処理槽P3A,P3B……塩酸過酸化水素洗浄、 となる。
そして、たとえば連設処理槽P〓については、
単位処理槽P1AとP1Bとのそれぞれの処理液交換
を交互に行ない、たとえば単位処理槽P1Aを処
理液交換に伴なう待機状態としているときに
は、その時点で処理液交換の対象となつていな
い他方の単位処理槽P1Bに、被処理物としての
半導体ウエハのロツトを収容したカセツトを浸
漬させるわけである。他の連設処理槽P〓,P〓
についても同様である。
なお、処理槽W1〜W4は、純水を常にオーバ
ーフローさせている水洗槽であるため、処理液
の交換などを必要としない。このため、これら
については連設処理槽とせず、第11図の装置
と同様にそれぞれ単一の処理槽として形成され
ている。また、ローダL、乾燥機D、アンロー
ダULや搬送機Tについても第11図と同様に
設けられている。
第3図は、第2図の連設処理槽P〓について
の制御系を示す模式図である。上述したように
この連設処理槽P〓は2個の単位処理槽P1A
P1Bから成つており、このらの上方には処理液
を調合するための調合槽M〓が設けられている。
そして、この調合槽M〓で調合された処理液は、
給液排液機構の一部としての電磁弁1a,1b
を介して単位処理槽P1A,P1Bにそれぞれ供給さ
れる。また、単位処理槽P1A,P1Bの底部から
は、電磁弁2a,2bを介して使用済の処理液
がドレイン(排液)されるようになつている。
これらの電磁弁1a,1b,2a,2bはい
ずれも、マイクロコンピユータやシーケンサな
どによつて構成される制御回路3に接続されて
おり、これによつてその開閉が制御される。こ
の制御回路3はまた、キーボードやCRTなど
の入出力装置4のほか、搬送機T、ローダL、
他の各処理槽W1…、乾燥機D、アンローダUL
になどにも接続されており、搬送制御や処理液
管理を行なうためのものである。特に、各処理
槽W1…のうち連設処理槽として形成された処
理槽P〓,P〓については、上述した処理槽P〓と
同様に、各単位処理槽ごとの給排液用電磁弁な
どに接続されている。なお、図示しないが、薬
葉の計量や温度調整などの制御も合わせて行な
うことはもちろんである。
B 第1の実施例の処理液交換動作 次に、この実施例における処理液交換動作
を、最初のロツトについての浸漬を行なう前の
動作(「初期時」)と、それ以後の動作(「通常
時」)とに分けて説明する。これらは、第3図
の制御回路3によつて行なわれる制御ルーチン
である。
B−1 初期時の処理液交換動作 第4A図は初期時の処理液交換動作を示す
フローチヤートであり、以後、この図を参照
する。ただし、以後の動作説明において、
「対前槽」とは連設処理槽を形成する一対の
単位処理槽のうち、ローダL側(すなわち前
側)に位置するものを言い、一方、「対後槽」
とはアンローダUL側(すなわち後側)に位
置するものを言う。また、この第4A図その
他のフローチヤート中には、主要なステツプ
における各単位処理槽の状態を模式的に示し
ており、その意味は第5図aに示す通りであ
る。つまり、上方からの矢印で処理液の供給
を、また、下方への矢印で処理液のドレイン
(排液)を示し、斜線部によつて処理液の貯
留を表示している。さらに、以後の説明はひ
とつの連設処理槽について述べるが、他につ
いても同様である。
まず、第4A図のステツプS1では、対前
槽に処理液が貯留しているかどうかを判断
し、貯留しているときにはステツプS2でこ
れをドレインする。次に、対後槽についての
処理液の貯留を判断し、貯留しているときに
は、やはりこれをドレインする(ステツプ
S3、S4)。したがつて、ステツプS4が完了し
た時点では、対前槽と対後槽とのいずれもが
空となつている。なおこれらにおける処理液
の貯留の判断は、制御回路3内のレジスタ等
において、各単位処理槽ごとの貯留状態を示
すフラグを立てておき、これを参照すること
などによつて達成できる。
このような状態とした後、次のステツプ
S5では対前槽に処理液を供給し、温度調整
等を行なつた後に、この対前槽が使用可能で
あることはやはりフラグを立てるなどによつ
て登録するとともに、この対前槽が使用中で
ある旨の宣言を行なう。つまり、初期時に
は、常に対前槽から使用を開始するような制
御をおこなうわけである。そして、ステツプ
S6において、カセツトの投入可能信号を搬
送機Tの制御ユニツトへと伝達して、初期時
のルーチンを完了する。
B−2 通常時の処理液交換動作 次に、通常時の処理液交換動作(第4B
図)に移る。これは、後述するようなカセツ
トの搬送・浸漬動作と並行して行なわれる制
御である。まず、ステツプS11において、現
在使用中の単位処理槽に次のロツトを浸漬し
た場合に、その単位処理槽内の処理液に浸漬
したロツト数(より正確にはウエハ枚数)の
累計(予想処理回数)が、その処理液で許容
される最大値以下となるかどうかを予想判断
する。この最大値は、制御回路3中の図示し
ないメモリなどにあらかじめ記憶された値で
ある。
最大値を越えることになる場合は後述する
ステツプS14へと移るが、最大値以下であれ
ば処理回数の点からは処理液交換の必要がな
いため、次のステツプS12において、現在使
用中の処理液の残存ライフタイム内に次のロ
ツトの処理が完了できるかどうかを予想す
る。これに際しては、処理液のライフタイム
値や浸漬処理に要すると考えられる時間(目
安時間)をメモリにあらかじめ記憶しておく
ほか、前回の処理液交換からの経過時間をタ
イマによつて計時しておくことが必要であ
る。
ライフタイムの残存時間内に処理可能と判
断されれば、次のステツプS13において、今
度は、ライフタイムの残存時間と処理液交換
に要する予想時間との比較を行なう。そし
て、ライフタイム残存時間が処理液交換所要
時間と同じか、またはこれよりも長い場合に
は、現段階で直ちに交換を行なう必要はない
ためルーチンを完了するが、処理液交換所要
時間よりも短い場合にはステツプS14に進
み、処理液交換の指示の有無を参照する。こ
の処理液交換の指示は、実際に処理液交換ル
ーチン(ステツプS15以下)に移るかどうか
を、システム全体の稼働状態などを参照して
指示するものである。なお、この処理液交換
指示のない場合は第4B図のルーチンに入ら
ないようにしておいてもよい。
指示がなければ、処理液の交換は行なわれ
ないが、指示がある場合には次のステツプ
S15で対前槽が使用中または使用後であるか
どうかを判定する。そして、対前槽が使用中
または使用後であるときは、次のステツプ
S16において待機状態となつている対後槽に
処理液を供給し、この対後槽についての使用
可能登録を行なう。
逆に対前槽が使用中または使用後でないと
きには、この対前槽が待機状態であり、対後
槽が使用中または使用後であるため、ステツ
プS17において対前槽に処理液を供給し、使
用可能登録を行なう。このため、ステツプ
S16、S17のいずれかが完了した時点では、
対前槽および対後槽のいずれにも処理液が貯
留している状態となつているのが常態であ
る。
次のステツプS18では、その時点において
当該処理槽で浸漬処理を行なつているロツト
があるかどうかを判断する。これは、たとえ
ば搬送機Tを動作させるルーチンからの信
号、または処理槽上縁部付近に設けられた光
電センサによつてカセツトの有無を検知する
ことによつて行なうことができる。処理中の
ロツトがあれば待ち状態となる。処理中のロ
ツトがなければ(または、なくなれば)次の
ステツプS19で対前槽が使用可能であるかど
うか、換言すれば、新たに処理液が供給され
たのは対前槽であるか(ステツプS17を通過
してきたか)どうかを見る。そして、対前槽
が使用可能であれば、ステツプS20で対前槽
の使用中宣言を行ない、その後、ステツプ
S21で対後槽内に処理液が貯留しているかど
うかを判定する。貯留している場合にはステ
ツプS22でそれをドレインする。
一方、前述したステツプS19で対前槽が使
用可能となつていないものと判定されたとき
には、ステツプS23で対後槽が使用可能とな
つているかどうかを見る。いずれも使用可能
となつていないときにはステツプS15へと戻
つて処理液供給に行なうが、対後槽が使用可
能(つまり、ステツプS16を通過してきた)
ならば、前述したステツプS20〜S22の「対
前槽」を「対後槽」と読替えたものに相当す
るステツプS24〜S26が実行され、対前槽に
おける処理液のドレインなどが行なわれる。
このようにして、そろまで待機中であつた
一方の単位処理槽に処理液が供給されて使用
中宣言がなされ、それまで使用中であつた他
方の単位処理槽の処理液ドレインが完了する
と、ステツプS27において処理液管理条件が
リセツトされるとともに、このような動作に
よつて停止されていたサイクルないしは中断
されていた他の処理について、これらの停止
や中断が解除される。そして、ステツプS28
においてロツトの投入可能出力を搬送機Tに
与えてルーチンを完了する。このルーチン
は、適宜繰返して行なわれる。
C 第1の実施例の浸漬動作 このような処理液の交換動作と並行して、た
とえば25枚の半導体ウエハからなるロツトの搬
送・浸漬処理が行なわれる。このうち、搬送機
構そのものや個々の浸漬シーケンスについては
従来の装置の構成をそのまま用いればよく、こ
の実施例に特有の処理は、連設処理槽に浸漬さ
せる場合に、その内のいずれの単位処理槽に浸
漬させるかどうかという選択動作である。これ
は、前述した投入可能信号が出力されている状
態下で、使用中宣言が行なわれている単位処理
槽を検出し、それを指示する指令信号を搬送機
Tへ与えることなどによつて行なうことができ
る。
このようにして、上記実施例では、対前槽と
対後槽とにおいて交互に処理液交換が行なわ
れ、新たな液が供給された槽へロツトが浸漬さ
れるという動作が繰返して実行されることにな
る。
第2の実施例 D 第2の実施例の構成 次に、この発明の第2の実施例について説明
する。この第2の実施例は、第6図に示すよう
に、第11図の処理槽P1,P2,P3に対応して
連設処理Q〓〜Q〓を設け、この連設処理槽Q〓〜
Q〓を、それぞれ3個ずつの単位処理槽: (P1A,P1B,P1C)、(P2A,P2B,P2C)、 (P3A,P3B,P3C) で構成する。そして、第7図に示すように、給
液排液のための電磁弁1a〜1c,,2a〜2
cも単位処理槽ごとに設ける。
この実施例が前述した第1の実施例と異なる
のは、単に単位処理槽の数を増加させただけで
なく、処理液を貯留しておく2個の単位処理槽
(第7図ではP1A,P1B)のうち、一方には供給
から比較的時間が経過していない処理液(「新
液」)を、また、他方には比較的時間が経過し
た処理液(「旧液」)をそれぞれ貯留させておく
ことにある。そして、待機中の単位処理槽(第
7図のP1C)に新たに処理液を供給した際には、
旧液をドレインし、その時点まで新液として扱
つていた槽の処理液を旧液として取扱う。
このようにして、循環的に、新液槽・旧液
槽・待機槽を準備し、ロツトをその時点におけ
る旧液槽に浸漬した後に、改めて新液に浸漬さ
せる。このようすれば、当該処理槽に搬送され
てきた時期にかかわらず、いずれのロツトにつ
いても同程度の表面処理が行なわれることとな
り、従来のように、ロツトに浸漬させる時点に
おける処理液の劣化状態によつて処理のばらつ
きが生ずるといつた事態を回避することができ
る。
E 第2の実施例の処理液交換動作 E−1 初期時の処理液交換動作 そこでまず、第1の実施例と同様に、初期
時の処理液交換動作から説明する。なお、こ
の第2の実施例の動作フロー(第1A図、第
1B図)においては、今度は第5図bに示す
ような記号を用いて理解を容易にしている。
すなわち、今度は3個の単位処理槽をローダ
L側から順番に「A槽」、「B槽」、「C槽」と
呼び、記号中の全斜線で新液を、また、部分
斜線で旧液をそれぞれ表示する。
初期時の処理液交換動作を示す第1A図に
おいては、まずステツプS31でA槽およびB
槽のいずれか(両方も含む)に搬送液が貯留
しているかどうかを判断し、貯留している場
合には、次のステツプS32でその槽(A槽、
B槽両方)のドレインを行なう(図中では
B、C槽に処理液が貯留している場合を想定
している。)。そしてS33では、A、B槽への
処理液供給を行ない、ステツプS34で温度調
整などが完了して準備ができているかどうか
を見る。
準備が完了すると、ステツプS35でA、B
槽の双方を使用中登録し、ステツプS36でロ
ツト投入可能信号を出力する。さらにステツ
プS37でC槽のドレインを行ない、ステツプ
S38でこのC槽についての処理液管理条件を
リセツトする。そして、C槽はステツプS39
で待機状態とされ、初期ルーチンを完了す
る。
このため、初期ルーチン完了時には、A、
B槽にロツトを浸漬させることが可能となつ
ている。
E−2 通常時の処理液交換動作 第1B図は通常時の処理液交換動作を示す
フローチヤートである。同図において、まず
ステツプS41では、現在の使用槽がA、B槽
であるかどうかを判断し、そうである場合に
はステツプS42へ進む。この実施例の場合に
は、後述するルーチンの説明からわかるよう
に、A槽、B槽、C槽の順で循環的に処理液
の交換を行なう。このため、この時点でA槽
およびB槽が使用中であるということは、こ
ううちのB槽が新液となつている(または新
液と見做される)ということになる。
次のステツプS42では、次のロツトの浸漬
をそのまま行なつた場合には、処理完了時刻
や処理回数などの浸漬処理進行状況値が、A
槽内の処理液(旧液)のライフタイムの残存
時間や処理回数許容最大値など、処理液の交
換開始条件としてあらかじめ予約していた条
件に達するか否かの比較判断がなされる。こ
れらは、第4B図のステツプS11〜S13に対
応する。
そして、これらの条件に達していれば、待
機中のC槽に処理液を供給して準備を行な
い、準備完了時においてB、C槽の使用可能
登録を行なう(ステツプS43〜S45)。次に、
ロツトの投入可能信号を出力した後、A槽の
ドレインを行なう(ステツプS46、S47)。し
たがつて、この時点からはB槽の処理液が旧
液として、また、C槽の処理液が新液として
取扱われることになる。
その後、A槽の処理液管理条件のリセツト
を経て、空になつたA槽が待機状態とされ
(ステツプS48、S49)、1回のルーチンを完
了する。
したがつて、この次にこれらのルーチンが
入口から繰返されるときには、B槽が旧液、
C槽が新液となつている。このため、ステツ
プS41からS51を経てステツプS52〜S59が実
行される。これらのステツプは上記ステツプ
S42〜S49においてA、B、Cの各槽を循環
的にひとつずつずらせたものに相当する。し
たがつて、ステツプS59が完了すると、今度
はC槽が旧液に、また、A槽が新液になつて
いる。
3回目にはステツプS41からS51を経てS61
に移り、同様の読替えをさらに行なつたステ
ツプS62〜S69が実行され、実行後にはA槽
が旧液に、また、B槽が新液になる。
このようにして、 A(旧液)、B(新液)、C(待機) A(待機)、B(旧液)、C(新液) A(新液)、B(待機)、C(旧液) の3つの状態が循環的に繰返されることにな
る。
これをタイムチヤートとして示したものが
第8図である。この第8図では、新液を白帯
で、また、旧液を斜線帯でそれぞれ示してい
る。この第8図からわかるように、各時点に
おいて新液、旧液の各単位処理槽が必ず存在
しており、残りの1槽が待機状態となつてい
る。なお、処理液の供給時期(たとえばt1
と、それに対応するドレイン時期t2との間に
若干のずれがあるのは、第1B図の処理が、
供給完了の後にドレインを行なうというシー
ケンスになつているためである。また、この
タイムチヤートにおける各状態の持続時間
は、ロツトが搬送されて来る頻度に応じて変
化する。
F 第2の実施例の浸漬動作 このようにして循環的な処理液交換を行ない
つつ、この実施例においては、ロツトを旧液と
新液とに浸漬させて行くが、その浸漬時間は、
その処理液の条件によつて定まる。たとえば、
旧液および新液に浸漬する時間をそれぞれta
tb分間とすれば、その処理液の性質などの条件
に応じてta>tbであつてもよく、また、ta=tb
であつてもよい。つまり、処理液に性質等に応
じてtaとtbとをあらかじめ適宜設定することが
可能である。このようにすることによつて、ど
のロツトについても常に同程度の薬剤効力を有
する処理液による処理が可能となり、製品の均
一性を向上させることができる。いずれの単位
処理槽に浸漬すべきかは、第1の実施例と同様
に、使用中答録の有無によつて判断することが
でき、また、いずれが旧液であるかは、上述の
循環順序をあらかじめ決めておけば容易にわか
る。
また、このようにすれば、ひとつのロツトを
新液に浸漬させている期間中に、次のロツトを
旧液に浸漬させるおくことができるため、次の
ロツトを待機させておく必要がなくなつて、全
体のロツトの流れがスムーズとなる。
第3の実施例 G 第3の実施例の構成 第9図は、この出願の第3および第4の発明
に対応した第3の実施例の平面概要図である。
この装置においては、まず、第11図に示した
従来装置の処理槽のうち、所望の複数の処理槽
たとえば処理槽P1,W1,P2,W2,P3および
W3に対応する処理槽(単位処理槽)をそれぞ
れひとつずつ配列して、3組の「単位処理槽
群」PA,PB,PCを形成する。
図示の例では、これらの3組の単位処理槽群
PA,PB,PCは、 PA=(P1A、W1A、P2A、W2A、P3A、W3A) PB=(P1B、W1B、P2B、W2B、P3B、W3B) PC=(P1C、W1C、P2C、W2C、P3C、W3C) によつて構成されている。
そして、これら3組の単位処理槽群PA,PB
PCを順次連設して、これら全体として「連設
処理槽群」(PA+PB+PC)を形成している。
つまり、第1および第2の発明では複数個の
「単位処理槽」によつて「連設処理槽」を構成
しているのに対し、この第3および第4の発明
では複数組の「単位処理槽群」によつて「連設
処理槽群」とするわけである。
ただし、ローダL、処理層W4、乾燥機Dは
共通のものとし、また、各単位処理槽群PA
PB,PC内の各単位処理槽には、上述した実施
例と同様に給液排液のための電磁弁や配管等を
それぞれ設けている。
そして、この実施例では、3組の単位処理槽
群PA,PB,PCのうち、1組の単位処理槽群を
処理液交換のための待機用に使用し、ロツトは
残りの2組の単位処理槽群に順次浸漬させる。
この1組の待機用単位処理槽群は、上記第2の
実施例において3個の単位処理槽のうちの1個
を循環的に選択したのと同様に、3組の単位処
理槽群PA,PB,PCのうちから循環的に選択す
るのである。
ただし、単位処理槽群PA,PB,PCをそれぞ
れ構成する処理槽としては、所望の複数の処理
槽でよく、上記のものに限定されない。
H 第3の実施例の処理液交換動作 この第3の実施例の基本動作は、上述した第
2の実施例の動作を示す第1A図および第1B
図において、A、BおよびCの各単位処理槽
を、それぞれ単位処理槽群PA,PBおよびPC
読替えることによつて得られる。
ただし、この第3の実施例の場合には、各単
位処理槽群における処理液の状況判断は、当該
単位処理槽群に属する各単位処理槽(水洗槽を
除く。)内のそれぞれの処理液の状況を総合的
に判断することによつて行なう。すなわち、1
組の単位処理槽群(たとえばPA)に属する単
位処理槽のうち少なくとも1個の単位処理槽
(たとえばP1A)内の処理液のライフタイムや浸
漬回数などの状況値が交換予定値に至つた場合
には、その単位処理槽群PA全体を待期間とす
る。このときには、当該単位処理槽群PAに属
する各単位処理槽内の処理液はすべてドレイン
されて、新液と交換されることになる。
なお、第2の実施例で説明したように、この
第3および第4の発明においても、旧液と新液
とを準備して、ロツトを旧液に相当する単位処
理槽群から浸漬することに必ずしも限定される
ものではない。第1および第2の実施例に関し
て述べた他の変形も適用可能である。
この実施例における浸漬動作は、上述の説明
で明らかとなつているため、項を改めて説明す
ることは省略する。
変形例 ところで、これらの発明は上記実施例に限定さ
れるものではなく、たとえば次のような変形も可
能である。
連設処理槽を形成する単位処理槽の数は4個
以上でもよく、また、その連設処理槽に浸漬す
べき時間が互いに異なるときには、各連設処理
槽を互いに異なつた数の単位処理槽で構成する
こともできる。たとえば第10図に示す連設処
理槽R〓においてt分間、R〓において2t分間、
R〓において3t分間、それぞれ浸漬を行なわね
ばならないときには、この第10図に示すよう
に、連設処理槽R〓を2つの単位処理槽P1A
P1Bで、R〓を3つの単位処理槽P2A,P2B,P2C
で、そしてR〓を4つの単位処理槽P3A,P3B
P3C,P3Dでそれぞれ構成し、それらのうちのひ
とつずつを待機槽とするとともに、他の各単位
処理槽における浸漬時間をt分間ずつとすれば
よい。このように、当該連設処理槽における浸
漬時間に応じた数だけの単位処理槽を準備し、
各単位処理槽における浸漬時間を同一にすれ
ば、上記第2の実施例と同様の効果が得られ
る。
上記実施例では、処理液のライフタイムをロ
ツトの浸漬回数との双方を勘案して交換時期を
決定しているが、ロツトがほぼ等時間間隔で搬
入されて来ることが事前にわかつているときに
は、より早く限度が来ると予想されるいずれか
の一方のみで交換時期を決定することなども可
能である。
待機槽については、他の単位処理槽のドレイ
ンが行なわれる直前まで空としており、それに
よつて、待機中における処理液の劣化を防止し
ているが、これに限らず、事前に処理液を供給
した後に待機させることも可能である。つま
り、温度調整その他に時間がかかるような処理
液については、ドレイン後あまり時間を置かず
に処理液を供給しておき、このような調整を行
ないつつ待機するといつたこともできるわけで
ある。
また、処理液交換における給液排液をマニユ
アルや半自動で行なうことも可能である。
上記第1および第2の実施例ではP〓〜P〓な
どの3つの処理槽を連設処理槽としたが、この
うちの一部分のみを連設処理槽とすることを禁
ずるものではない。
特に、H2SO4−H2O2混合液等につき、液温
100℃以上の条件で半導体ウエハ等の表面に付
着した有機物を分解洗浄する処理槽において
は、単なる時間の経過だけで液質が急激に劣化
するため、ウエハを1回または2回浸漬するだ
けで液をすべて交換する必要が生ずる。したが
つて、このような場合には、特にその処理槽の
みを2以上の単位処理槽からなる連設処理槽と
することもできる。また、処理槽列が1種類の
処理槽のみによつて形成されている場合にもこ
れらの発明は適用できる。
処理槽における処理に上記のような乾燥処理
やその他の処理が組み合わされることは何ら差
しつかえない。処理液の交換だけではなく、処
理液の補充等にも応用可能である。また、被処
理物の種類や表面処理の目的は何ら限定するも
のではなく、フオトエツチング用ガラス基板の
表面処理などのほか、一般のメツキ処理などに
も利用可能である。
第3図や第7図では、連設処理槽は「一体の
もの」として示しているが、これは分離独立し
たものであつてもよい。
(発明の効果) 以上説明したように、これらの発明によれば、
所望の処理槽または所望の複数の処理槽が、それ
ぞれ連設処理槽または連設処理槽群とされるとと
もに、処理液交換が単位処理槽ごとまたは単位処
理槽群ごとに順次行なわれるため、処理液交換動
作を行なつていない単位処理槽または単位処理槽
群が常に存在することになり、被処理物を待機さ
せる必要がなくなつて、全体として表面処理の効
率が向上するとともに、被処理物の待機に伴つて
他の処理槽における処理液が劣化することもな
く、経済性も高い表面処理方法および装置を得る
ことができる。
特に、最近、集積度が高くなつた半導体ウエハ
等の被処理物を所要の処理液中に1回浸漬させる
毎に処理液を排出し、新液と交換しなければなら
ない場合や、被処理物を浸漬しなくとも短時間で
液質が変化する処理液を使用する場合には、所要
の処理槽を複数個の単位処理槽で構成した連設処
理槽とするのみで、連続的な表面処理を行なうこ
とが可能となる。したがつて、従来のように、排
液、槽内洗浄、新液供給および昇温等の液交換に
要する時間中に被処理物を待機させる必要がな
く、生産性の向上を達成することができる。ま
た、液の交換頻度が高い処理槽が2槽以上ある場
合に、これらを連設処理槽とすれば、稼動率はさ
らに向上することになる。そして、同一の条件で
表面処理を行なうことができることから、被処理
物につき均一な品質を維持することができる。
さらに、従来の装置を所定台数だけ設置する場
合に比べて、この発明に従つて、所定の個数だけ
の単位処理槽で連設処理槽を構成するか、また
は、所定の数の組だけの単位処理槽群を連設して
連設処理槽群とする方が、クリーンルーム等にお
ける必要スペースも狭くて済み、生産性も高く、
品質も向上することになる。
また、従来以上に、被処理物の表面処理を均一
に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第1A図および第1B図はこの発明の第2の実
施例を動作を示すフローチヤート、第2図は第1
の実施例に用いる表面処理装置の平面概要図、第
3図は第1の実施例における連設処理槽P〓の制
御模式図、第4A図および第4B図は第1の実施
例の動作を示すフローチヤート、第5図は第1A
図、第1B図、第4A図および第4B図中に示し
た記号を説明するための図、第6図は第2の実施
例に用いる表面処理装置の平面概要図、第7図は
第2の実施例における連設処理槽P〓の部分模式
図、第8図は第2の実施例における処理液交換動
作のタイミングを示すタイミングチヤート、第9
図はこの発明の第3の実施例に用いる表面処理装
置の平面概要図、第10図はこの発明の変形例に
用いる表面処理装置の平面概面図、第11図は従
来の表面処理装置の平面概要図である。 P〓〜P〓,Q〓〜Q〓,R〓〜R〓……連設処理槽、
PA〜PC……単位処理槽群、M〓……調合槽、1a
〜1c,2a〜2c……電磁弁、3……制御回
路、T……搬送機。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 所定数の処理槽を含んだ処理槽列に沿つて所
    定の被処理物を搬送しつつ、前記被処理物を所定
    の順序で前記処理槽中の処理液に浸漬することに
    よつて前記被処理物の表面処理を行なうバツチ式
    表面処理方法において、 前記処理槽列のうちの1以上の所望の処理槽を
    複数個の単位処理槽で構成した連設処理槽として
    形成し、前記連設処理槽における処理液交換を前
    記単位処理槽ごとに順次行なうとともに、その時
    点で処理液交換の対象となつていない単位処理槽
    に前記被処理物を浸漬させることを特徴とする表
    面処理方法。 2 連設処理槽を一対の単位処理槽で構成し、所
    定の条件に達するごとに前記一対の単位処理槽に
    ついて交互に処理液交換を行ない、処理液交換の
    対象となつていない単位処理槽を被処理物の浸漬
    に使用する、特許請求の範囲第1項記載の表面処
    理方法。 3 連設処理槽を3個以上の単位処理槽で構成
    し、所定の条件に達するごとに前記3個以上の単
    位処理槽のうちの1個を循環的に選択して処理液
    交換を行ない、その時点で処理液交換の対象とな
    つていない残りの単位処理槽を被処理物の浸漬に
    使用する、特許請求の範囲第1項記載の表面処理
    方法。 4 その時点で処理液交換の対象となつていない
    単位処理槽のすべてについて、より早く処理液交
    換が行なわれた単位処理槽から順番に被処理物を
    浸漬する、特許請求の範囲第3項記載の表面処理
    方法。 5 連設処理槽の個々の単位処理槽ごとの浸漬時
    間を、各単位処理槽内の処理液の条件によつて定
    まる所要の時間とした、特許請求の範囲第1項、
    第3項または第4項記載の表面処理方法。 6 処理槽列に複数の連設処理槽を設け、各連設
    処理槽を、当該連設処理槽における浸漬時間に応
    じた数だけの単位処理槽によつて形成するととも
    に、個々の単位処理槽ごとの浸漬時間を各連設処
    理槽について同一の時間とした、特許請求の範囲
    第1項、第3項または第4項記載の表面処理方
    法。 7 被処理物が半導体基板である、特許請求の範
    囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の表面処
    理方法。 8 所定数の処理槽を含んだ処理槽列に沿つて所
    定の被処理物を搬送しつつ、前記被処理物を所定
    の順序で前記処理槽中の処理液に浸漬する搬送手
    段と、 前記搬送手段の搬送制御と前記処理槽列におけ
    る処理液管理とを行なう制御手段を備え、前記浸
    漬によつて前記被処理物の表面処理を行なうバツ
    チ式表面処理装置において、 前記処理槽のうちの1以上の所望の槽を複数の
    単位処理槽で構成した連設処理槽として形成する
    とともに、各単位処理槽に対する処理液の給液排
    液を行なう給液排液機構を配設し、 前記制御手段に、 前記連設処理槽における処理液交換を、前記給
    液排液機構によつて単位処理槽ごとに順次行なわ
    せる第1の制御手段と、 その時点で処理液の交換の対象となつていない
    単位処理槽に前記被処理物を浸漬させるための指
    令信号を発生して前記搬送手段に与える第2の制
    御手段を設けたことを特徴とする表面処理装置。 9 第1の制御手段は、 各単位処理槽における処理液のライフタイムお
    よび/または浸漬処理回数の許容最大値を含む第
    1のデータをあらかじめ記憶する記憶手段と、 その時点における浸漬処理進行状況に関する第
    2のデータを求めて、前記第1のデータと比較
    し、前記比較結果に応じて処理液交換の指示を行
    なう比較指示手段とを有する、特許請求の範囲第
    8項記載の表面処理装置。 10 所定数の処理槽を含んだ処理槽列に沿つて
    所定の被処理物を搬送しつつ、前記被処理物を所
    定の順序で前記処理槽中の処理液に浸漬すること
    によつて前記被処理物の表面処理を行なう多槽バ
    ツチ式表面処理方法において、 前記処理槽列のうちの所望の複数の処理槽を配
    列して構成した単位処理槽群を2組以上連設して
    連設処理槽群とし、 前記連設処理槽群における処理液交換を前記単
    位処理槽群ごとに順次行なうとともに、その時点
    で処理液交換の対象となつていない単位処理槽群
    に属する各単位処理槽に前記被処理物を順次浸漬
    させることを特徴とする表面処理方法。 11 単位処理槽群を2組連設し、所定の条件に
    達するごとに前記2組の単位処理槽群について交
    互に処理液交換を行ない、処理液交換の対象とな
    つていない単位処理槽群を被処理物の浸漬に使用
    する、特許請求の範囲第10項記載の表面処理方
    法。 12 単位処理槽群を3組以上連設し、所定の条
    件に達するごとに前記3組以上の単位処理槽群の
    うちの1組を循環的に選択して処理液交換を行な
    い、その時点で処理液交換の対象となつていない
    残りの単位処理槽群を被処理物の浸漬に使用す
    る、特許請求の範囲第10項記載の表面処理方
    法。 13 その時点で処理液交換の対象となつていな
    い単位処理槽群のすべてについて、より早く処理
    液交換が行なわれた単位処理槽群に属する各単位
    処理槽から順番に被処理物を浸漬する、特許請求
    の範囲第10項記載の表面処理方法。 14 所定数の処理槽を含んだ処理槽列に沿つて
    所定の被処理物を搬送しつつ、前記被処理物を所
    定の順序で前記処理槽中の処理液に浸漬する搬送
    手段と、 前記搬送手段の搬送制御と前記処理槽列におけ
    る処理液管理とを行なう制御手段を備え、前記浸
    漬によつて前記被処理物の表面処理を行なう多槽
    バツチ式表面処理装置において、 前記処理槽列のうちの所望の複数の処理槽を配
    列して構成した単位処理槽群を2組以上連設して
    連設処理槽群とするとともに、各単位処理槽群の
    各単位処理槽に対する処理液の給液排液を行なう
    給液排液機構を配設し、 前記制御手段に、 前記連設処理槽群における処理液交換を、前記
    給液排液機構によつて連位処理槽群ごとに順次行
    なわせる第1の制御手段と、 その時点で処理液の交換の対象となつていない
    単位処理槽群に属する単位処理槽に前記被処理物
    を浸漬させるための指令信号を発生して前記搬送
    手段に与える第2の制御手段を設けたことを特徴
    とする表面処理装置。 15 第1の制御手段は、 単位処理槽群の各単位処理槽における処理液の
    ライフタイムおよび/または浸漬処理回数の許容
    最大値を含む第1のデータをあらかじめ記憶する
    記憶手段と、 その時点における浸漬処理進行状況に関する第
    2のデータを求めて、前記第1のデータと比較
    し、前記比較結果に応じて処理液交換の指示を行
    なう比較指示手段とを有する、特許請求の範囲第
    14項記載の表面処理装置。
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