KR20190120736A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20190120736A
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신지 스기오카
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

(과제) 기판 처리 장치 또는 기판 처리 방법에 있어서, 처리조에 있어서의 처리액의 농도를 보다 확실하게, 그 처리조에 있어서 실시되는 처리에 적합한 농도로 유지하는 것이 가능한 기술을 제공한다.
(해결 수단) 혼산 수용액에 기판을 침지시킴으로써 그 기판에 대하여 에칭 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서, 혼산 수용액이 저류된 처리조와, 처리조 중의 혼산 수용액의 라이프 타임에 맞추어 혼산 수용액을 전액 교환하는 처리액 교환부와, 혼산 수용액에 있어서의 순수 농도를 검출하는 검출부와, 검출부에 의해 검출된 순수 농도에 기초하여, 처리조 중의 혼산 수용액에 순수를 공급함으로써, 순수 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 제어하는 농도 제어부와, 하측 기준값 (목표 농도) 을 변경하는 목표치 변경부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE TREATING DEVICE AND SUBSTRATE TREATING METHOD}
본 발명은, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 처리조에 저류된 처리액에 침지시키고, 에칭 처리나 세정 처리를 실시하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것으로, 특히, 처리조에 있어서의 처리액의 농도 제어에 관한 것이다.
반도체 장치의 제조 공정에는, 반도체 웨이퍼 등의 기판을 처리조에 침지시킴으로써, 당해 기판에 에칭 처리나 세정 처리를 실시하는 공정이 포함된다. 이와 같은 공정은, 복수의 처리조를 포함하는 기판 처리 장치에 의해 실행된다. 이 기판 처리 장치의 각 처리조에 있어서의 처리액의 농도는, 시간의 경과와 함께, 처리액 구성 성분의 증발, 분해 등에 의해 변화되는 경우가 있으므로, 처리액의 농도를 상기의 에칭 처리나 세정 처리에 적절한 범위 내로 유지하기 위한 농도 제어가 실시되고 있다.
이와 같은 기술로는 이하와 같은 것이 공지이다. 즉, 이 기술에 있어서는, 처리액을 처리조에 공급하는 탱크를 갖고 있다. 그리고, 탱크 및 순환 라인 내에 존재하는 처리액의 농도가 소정 범위로부터 벗어났을 때에, 농도 보정부를 사용하여, 탱크의 출구보다 하류측이고 또한 액 처리 유닛이 접속되는 접속 영역보다 상류측에 설정된 주입 위치에 있어서, 순환 라인에 처리액 구성 성분을 주입하여 순환 라인을 흐르는 처리액에 혼합한다. 이에 따라, 순환 라인을 흐르는 처리액의 농도를 보정한다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
상기와 같은 종래 기술에 있어서는, 순환 라인에 농도계를 배치하고 순환 라인 내에 존재하는 처리액의 농도를 계측하고 있지만, 이 농도계로 얻어지는 측정치는, 순환 라인에 있어서의 처리액의 상태에 의해 영향을 받는 경우가 있어, 피드백 제어 등에 의해 처리액의 겉보기상의 농도를 목표값으로 제어하고 있었다고 해도, 실제 처리액의 농도가 시간의 경과와 함께, 겉보기상의 농도로부터 괴리해 버리는 경우가 있었다.
또, 처리액이 복수의 약제 및 순수로 구성되어 있는 경우, 처리액 구성 성분에는, 증발하기 쉬운 성분과 증발하기 어려운 성분이 존재하기 때문에, 각 성분의 휘발성의 상이를 고려하지 않고 농도의 제어를 실시하였다고 해도, 처리액의 농도를 목적으로 하는 처리에 대하여 적절한 범위 내로 유지하는 것이 곤란한 경우가 있었다.
일본 공개특허공보 2015-46443호
본 발명은, 상기와 같은 상황을 감안하여 발명된 것이며, 그 목적은, 기판 처리 장치 또는 기판 처리 방법에 있어서, 처리조에 있어서의 처리액의 농도를 보다 확실하게, 그 처리조에 있어서 실시되는 처리에 적합한 농도로 유지하는 것이 가능한 기술을 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명은, 1 종 이상의 약액 및 순수를 포함하는 처리액에 기판을 침지시킴으로써 그 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서,
상기 기판에 상기 소정의 처리를 실시하기 위한 상기 처리액이 저류된 처리조와,
상기 처리조 중의 상기 처리액의 라이프 타임에 맞추어 그 처리액을 교환하는 처리액 교환부와,
상기 처리액에 있어서의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 검출하는 검출부와,
상기 검출부에 의해 검출된 상기 농도에 기초하여, 상기 처리조 중의 처리액에 순수 또는 상기 다른 소정 성분을 공급함으로써, 상기 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 제어하는 농도 제어부와,
상기 목표 농도를 변경하는 목표치 변경부
를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따르면, 상기 처리액의 상태에 의해 검출부의 검출값이 변화되어 버리는 경우 등, 겉보기상의 상기 순수 또는 다른 소정 성분의 농도와 실제의 상기 순수 또는 다른 소정 성분의 농도 사이의 괴리, 또는, 검출된 농도에 있어서 예상되는 처리 상황 (예를 들어, 에칭 레이트) 과 실제로 얻어진 처리 상황 사이의 괴리가 있는 경우에도, 목표 농도를 변경함으로써, 당해 괴리를 캔슬하고, 보다 확실하게, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 여기서 처리액의 라이프 타임이란, 처리액의 상태가 계속 변화하여 당해 처리액을 계속 사용하면 처리 자체가 충분히 실시되지 않게 된다고 판단되는 사용 시간이며, 미리 실험 등에 의해 정해진다. 또, 「라이프 타임에 맞춘다」 란, 라이프 타임의 경과시여도 되고, 라이프 타임 경과시에 대하여 약간 전후하는 시점이어도 된다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 그렇게 하면, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 순수 또는 다른 소정 성분을 보다 많이 공급함으로써, 당해 괴리를 캔슬하고, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다. 이 경우, 상기 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 저하시키는 제어와 비교하여, 보다 용이하게, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표 변경부는, 상기 목표 농도에 상한값을 형성하도록 해도 된다. 이에 따르면, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표 농도가 과잉으로 상승해 버리는 것을 방지할 수 있다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 처리액은, 인산, 질산, 아세트산 중 적어도 1 개 및 순수를 포함하는 혼산 (混酸) 수용액이며, 상기 농도 제어부는, 상기 혼산 수용액에 순수를 공급함으로써 상기 혼산 수용액의 순수 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 제어하도록 해도 된다. 이에 따르면, 순수의 공급량이나 공급 타이밍을 변경한다는 간단한 동작에 의해, 순수의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 일정 시간마다 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 이에 따르면, 상기 목표 농도의 급격한 변화를 억제하면서, 보다 안정적으로, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표 농도를 상승시키는 타이밍을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하도록 해도 된다. 이에 따르면, 보다 높은 자유도로 상기 처리액의 상태에 따라, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표치를 상승시킬 때의 상승 폭을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하도록 해도 된다. 이것에 의해서도, 보다 높은 자유도로 상기 처리액의 상태에 따라, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에는, 기판으로부터 금속 이온이 처리액 중에 용출하는 경향이 강하다. 따라서, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시킴으로써, 보다 확실하게 또는 적시에, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 순수의 공급이 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 순수의 공급이 실시되는 확률이 높고, 기판의 처리 타이밍과 순수의 공급 타이밍 사이에는 높은 상관이 확인되므로, 순수의 공급이 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것에 의해서도, 보다 확실하게 또는 적시에, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 소정 매수 (枚數) 의 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 처리되는 기판의 매수는 언제나 동일하다고는 할 수 없다. 한편, 기판으로부터 용출되는 금속 이온의 양이 직접 관련되어 있는 것은, 기판의 처리의 횟수보다, 오히려, 처리된 기판의 매수이다. 따라서, 소정 매수의 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시킴으로써, 보다 양호한 정밀도로, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 기판의 처리에 있어서의 처리의 정도를 나타내는 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 기판의 종류에 따라, 1 매의 기판을 처리할 때의 처리의 정도는 상이하다. 이 처리의 정도란, 예를 들어, 1 매의 기판의 처리에 있어서 반응에 사용되는 처리액의 양 또는, 1 매의 기판의 처리에 의한 처리액의 열화 (劣化) 정도여도 된다. 따라서, 처리액에 있어서의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도의 변화는, 처리된 기판의 매수 외에, 1 매의 기판을 처리할 때의 처리의 정도에 의해 정해진다.
이로부터, 본 발명에 있어서는, 기판의 처리에 있어서의 처리의 정도를 나타내는 중량 계수와 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이 소정량이 된 경우에, 목표 농도를 상승시킴으로써, 더욱 양호한 정밀도로, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다. 또한, 중량 계수와 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이란, 예를 들어, 중량 계수와 기판의 처리 매수를 곱함으로써 산출되는 것이어도 되고, 기판의 처리 매수를 (중량 계수) 곱하는 등, 다른 계산식에 의한 것이어도 된다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 처리액의 라이프 타임 중에 복수 종류의 기판을 처리하고, 상기 목표치 변경부는, 상기 복수 종류의 기판 중 각 종류의 기판에 대한, 상기 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량의 합계량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 기판 처리 장치가, 처리액의 라이프 타임 중에 복수 종류의 기판을 처리하는 경우에는, 처리액의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도의 변화는, 각각의 종류의 기판의 처리량의 합계량에 의해 정해진다.
이로부터, 본 발명에 있어서는, 처리액의 라이프 타임 중에 복수 종류의 기판을 처리할 때에는, 복수 종류의 기판 중 각 종류의 기판에 대한, 중량 계수와 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량의 합계량이 소정량이 된 경우에, 목표 농도를 상승시키는 것으로 하였다. 이에 따라, 기판 처리 장치가, 처리액의 라이프 타임 중에 복수 종류의 기판을 처리하는 경우에도, 보다 양호한 정밀도로, 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명에 있어서는, 상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임 중에 있어서, 소정의 대기 시간 동안에 상기 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키도록 해도 된다. 여기서, 처리액의 라이프 타임 중에 있어서, 장시간에 걸쳐 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에는, 그것에 의해서도, 처리액에 있어서의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도가 증발이나 분해에 의해 변화되는 경우가 있다. 따라서, 본 발명에 있어서는, 목표치 변경부는, 상기 서술한 중량 계수와 기판의 처리 매수에 기초하는 기판의 처리량 (또는, 복수 종류의 기판의 처리량의 합계량) 이 소정량이 된 경우에, 목표 농도를 상승시킴과 함께, 소정의 대기 시간 동안에 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에도, 목표 농도를 상승시키는 것으로 하였다. 이에 따르면, 기판의 처리의 중량 계수와 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량을 처리액의 농도 제어의 기준으로 함과 함게, 기판의 처리가 장시간에 걸쳐 처리되지 않는 것도 처리액의 농도 제어의 기준으로 할 수 있어, 더욱 양호한 정밀도로, 처리액에 있어서의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 처리에 따른 적절한 값으로 제어하는 것이 가능해진다.
또, 본 발명은, 1 종 이상의 약액 및 순수를 포함하여 처리조에 저류된 처리액에 기판을 침지시킴으로써 그 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서,
상기 처리액의 라이프 타임에 맞추어 그 처리액을 교환하는 처리액 교환 공정과,
상기 처리액에 있어서의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 검출하는 농도 검출 공정과,
상기 농도 검출 공정에 있어서 검출된 상기 농도에 기초하여, 상기 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 상기 처리조 중의 상기 처리액에 순수 또는 상기 다른 소정 성분을 공급하는 농도 제어 공정과,
상기 처리액의 라이프 타임의 도중에 상기 목표 농도를 변경하는 목표치 변경 공정
을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표 농도에 상한값이 형성된 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 처리액은, 인산, 질산, 아세트산 중 적어도 1 개 및 순수를 포함하는 혼산 수용액이며, 상기 농도 제어 공정에 있어서는, 상기 혼산 수용액의 순수 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 상기 혼산 수용액에 순수를 공급하는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 일정 시간마다 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표 농도를 상승시키는 타이밍을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표치를 상승시킬 때의 상승 폭을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 순수의 공급이 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 소정 매수의 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 기판의 처리에 있어서의 처리의 정도를 나타내는 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 처리액의 라이프 타임 중에, 복수 종류의 기판을 처리하고,
상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 복수 종류의 기판 중 각 종류의 기판에 대한, 상기 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량의 합계량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또, 본 발명은, 상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 처리액의 라이프 타임 중에 있어서, 소정의 대기 시간 동안에 상기 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 상기의 기판 처리 방법이어도 된다.
또한, 상기 서술한, 과제를 해결하기 위한 수단은 적절히 조합하여 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 의하면, 기판 처리 장치 또는 기판 처리 방법에 있어서, 처리조에 있어서의 처리액의 농도를 보다 확실하게, 그 처리조에 있어서 실시되는 처리에 적합한 농도로 유지할 수 있다.
도 1 은, 실시예 1 에 관련된 기판 처리 장치의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 실시예 1 에 관련된 기판 처리 장치의 기능 블록도이다.
도 3 은, 실시예 1 에 관련된 기판 처리 장치의 처리부에 있어서의 각 처리조의 처리액의 제어에 관한 구성을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 일반적인 처리조에 있어서의 혼산 수용액의 농도 제어의 양태를 나타내는 그래프이다.
도 5 는, 실시예 1 에 관련된 기판 처리 장치의 처리조에 있어서의 혼산 수용액의 농도 제어의 양태를 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 실시예 1 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 예이다.
도 7 은, 실시예 1 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 제 2 예이다.
도 8 은, 실시예 1 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 제 3 예이다.
도 9 는, 실시예 2 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 예이다.
도 10 은, 실시예 2 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 제 2 예이다.
도 11 은, 실시예 3 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 예이다.
도 12 는, 실시예 3 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 제 2 예이다.
도 13 은, 실시예 3 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 제 3 예이다.
도 14 는, 실시예 4 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 예이다.
도 15 는, 실시예 5 에 관련된 혼산 수용액의 라이프 타임에 있어서의, 하측 기준값의 변화의 양태의 그래프의 예이다.
<실시예 1>
이하, 본 발명의 실시예에 대해 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시예는, 본원 발명의 일 양태이며, 본원 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니다. 도 1 은 실시예 1 에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 개략 구성을 나타내는 사시도이다. 이 기판 처리 장치 (1) 는, 주로 기판 (W) 에 대하여 에칭 처리나 세정 처리 (이하, 간단히“처리” 라고도 한다) 를 실시하는 것이다. 기판 처리 장치 (1) 에 있어서는, 도 1 에 있어서 우측 안측에, 기판 (W) 을 스톡하는 버퍼부 (2) 가 배치되고, 버퍼부 (2) 의 더욱 우측 안측에는, 기판 처리 장치 (1) 를 조작하기 위한 정면 패널 (도시 생략) 이 형성되어 있다. 또, 버퍼부 (2) 에 있어서의 정면 패널과 반대측에는, 기판 반출입구 (3) 가 형성되어 있다. 또, 기판 처리 장치 (1) 의 긴쪽 방향에 있어서의, 버퍼부 (2) 의 반대측 (도 1 에 있어서 왼쪽 앞측) 으로부터, 기판 (W) 에 대하여 처리를 실시하는 처리부 (5, 7 및 9) 가 나란히 형성되어 있다.
각 처리부 (5, 7 및 9) 는, 각각 2 개의 처리조 (5a 및 5b, 7a 및 7b, 9a 및 9b) 를 갖고 있다. 또, 기판 처리 장치 (1) 에는, 복수 매의 기판 (W) 을 각 처리부 (5, 7 및 9) 에 있어서의 각 처리조의 사이에서만 도 1 중의 짧은 화살표의 방향 및 범위에 대하여 이동시키기 위한 부반송 기구 (43) 가 구비되어 있다. 또, 이 부반송 기구 (43) 는, 복수 매의 기판 (W) 을 처리조 (5a 및 5b, 7a 및 7b, 9a 및 9b) 에 침지하고 또는, 이들 처리조로부터 끌어올리기 위해서 복수 매의 기판 (W) 을 상하로도 이동시킨다. 각각의 부반송 기구 (43) 에는, 복수 매의 기판 (W) 을 유지하는 리프터 (11, 13 및 15) 가 형성되어 있다. 또한 기판 처리 장치 (1) 에는, 복수 매의 기판 (W) 을 각 처리부 (5, 7 및 9) 의 각각으로 반송하기 위해서, 도 1 중의 긴 화살표의 방향 및 범위에서 이동 가능한 주반송 기구 (17) 가 구비되어 있다.
주반송 기구 (17) 는, 2 개의 가동식 아암 (17a) 을 갖고 있다. 이들 아암 (17a) 에는, 기판 (W) 을 재치 (載置) 하기 위한 복수의 홈 (도시하지 않음) 이 형성되어 있고, 도 1 에 나타내는 상태에서, 각 기판 (W) 을 기립 자세 (기판 주면 (主面) 의 법선이 수평 방향을 따른 자세) 로 유지한다. 또, 주반송 기구 (17) 에 있어서의 2 개의 아암 (17a) 은, 도 1 중의 우측 비스듬한 하방향에서 봐, 「V」 자 형상으로부터 역 「V」 자 형상으로 요동함으로써, 각 기판 (W) 을 개방한다. 그리고, 이 동작에 의해, 기판 (W) 은, 주반송 기구 (17) 와 리프터 (11, 13 및 15) 의 사이에서 수수 (授受) 되는 것이 가능하게 되어 있다.
도 2 에는, 기판 처리 장치 (1) 의 기능 블록도를 나타낸다. 상기 서술한 주반송 기구 (17), 부반송 기구 (43), 처리부 (5, 7, 9) 는, 제어부 (55) 에 의해 통괄적으로 제어되고 있다. 제어부 (55) 의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다. 즉, 제어부 (55) 는, 각종 연산 처리를 실시하는 CPU, 기본 프로그램을 기억하는 판독 전용 메모리인 ROM, 각종 정보를 기억하는 자유롭게 읽고 쓸 수 있는 메모리인 RAM 및 제어용 어플리케이션이나 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크 등을 구비하고 있다. 본 실시예에 있어서는, 제어부 (55) 의 CPU 가 소정의 프로그램을 실행함으로써, 기판 (W) 을 각 처리부 (5, 7, 9) 에 반송하고, 프로그램에 따른 처리를 실시하도록 각 부를 제어한다. 상기의 프로그램은, 기억부 (57) 에 기억되어 있다.
도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 의 처리부 (5, 7, 9) 에 있어서의 각 처리조 (5a, 7a, 9a) 의 처리액의 제어에 관한 구성을 나타내는 도면이다. 도 3 에 있어서는, 처리부 (5, 7, 9) 에 있어서의 각 처리조 (5a, 7a, 9a) 중, 처리조 (7a) 를 예로 들어 설명한다. 이하의 처리조 (7a) 의 처리액에 대한 제어와 동등 또는 유사한 제어가, 다른 처리조 (5a 및 9a) 에 대해서도 적용된다.
여기서, 반도체 웨이퍼의 제조 공정에 있어서는, 예를 들어 실리콘 등의 단결정 잉곳을 그 봉축 (棒軸) 방향으로 슬라이스하고, 얻어진 것에 대하여 모따기, 래핑, 에칭 처리, 폴리싱 등의 처리가 순차 실시된다. 그 결과, 기판 표면 상에는 상이한 재료에 의한 복수의 층, 구조, 회로가 형성된다. 그리고, 처리조 (7a) 에 있어서 실시되는 기판 (W) 의 에칭 처리는, 예를 들어, 기판 (W) 에 남은 텅스텐 등의 메탈을 제거할 목적으로 실시되고, 기판 (W) 을 처리액으로서의 혼산 (인산, 질산, 아세트산, 순수) 수용액 등에 소정 시간 침지함으로써 실시된다. 또한, 상기의 에칭 처리는 본 발명에 있어서의 소정의 처리의 일례이다. 또, 혼산에 있어서의 인산, 질산, 아세트산은, 본 발명에 있어서의“다른 소정 성분” 의 일례이다.
도 3 에 있어서, 처리조 (7a) 는, 혼산 수용액 중에 기판 (W) 을 침지시키는 내조 (內槽) (50a) 및 내조 (50a) 의 상부로부터 오버플로우한 혼산 수용액을 회수하는 외조 (外槽) (50b) 에 의해 구성되는 이중 조 구조를 갖고 있다. 내조 (50a) 는, 혼산 수용액에 대한 내식성이 우수한 석영 또는 불소 수지 재료로 형성된 평면에서 보았을 때 사각형의 박스형 형상 부재이다. 외조 (50b) 는, 내조 (50a) 와 동일한 재료로 형성되어 있고, 내조 (50a) 의 외주 상단부를 둘러싸도록 형성되어 있다.
또, 처리조 (7a) 에는, 전술한 바와 같이, 저류된 혼산 수용액에 기판 (W) 을 침지시키기 위한 리프터 (13) 가 형성되어 있다. 리프터 (13) 는, 기립 자세로 상호 평행하게 배열된 복수 (예를 들어, 50 매) 의 기판 (W) 을 3 개의 유지봉에 의해 일괄적으로 유지한다. 리프터 (13) 는, 부반송 기구 (43) 에 의해 상하 좌우의 방향으로 이동 가능하게 형성되어 있고, 유지하는 복수 매의 기판 (W) 을 내조 (50a) 내의 혼산 수용액 중에 침지하는 처리 위치 (도 3 의 위치) 와 혼산 수용액으로부터 끌어올린 수수 위치 사이에서 승강시킴과 함께, 옆의 처리조 (7b) 로 이동시키는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 는, 혼산 수용액을 처리조 (7a) 에 순환시키는 순환 라인 (20) 을 구비한다. 순환 라인 (20) 은, 처리조 (7a) 로부터 배출된 혼산 수용액을 여과·가열하여 다시 처리조 (7a) 에 압송 (壓送) 환류시키는 배관 경로이며, 구체적으로는 처리조 (7a) 의 외조 (50b) 와 내조 (50a) 를 유로 접속하여 구성되어 있다. 또, 순환 라인 (20) 으로부터 분기되어 배액 라인 (30) 이 분기되어 있고, 혼산 수용액을 처리조 (7a) 로 되돌리지 않고 배액하는 경우에는, 배액 전환 밸브 (26) 및, 배액 밸브 (27) 를 개폐함으로써, 외조 (50b) 로부터 배출된 혼산 수용액을 그대로 배액 라인 (30) 을 통해서 폐기한다.
순환 라인 (20) 의 경로 도중에는, 밸브류 이외에는, 상류측으로부터 순환 펌프 (21), 온조기 (22), 필터 (23) 및, 검출부로서의 농도계 (24) 가 형성되어 있다. 순환 펌프 (21) 는, 순환 라인 (20) 을 통해서 혼산 수용액을 외조 (50b) 로부터 흡입함과 함께 내조 (50a) 를 향하여 압송한다. 온조기 (22) 는, 순환 라인 (20) 을 흐르는 혼산 수용액을 소정의 처리 온도로까지 재가열한다. 또한, 처리조 (7a) 에도 도시 생략된 히터가 형성되어 있고, 처리조 (7a) 에 저류되어 있는 혼산 수용액도 소정의 처리 온도를 유지하도록 가열되고 있다. 필터 (23) 는, 순환 라인 (20) 을 흐르는 혼산 수용액 중의 이물질을 없애기 위한 여과 필터이다.
또, 농도계 (24) 는, 순환 라인 (20) 에 의해 내조 (50a) 에 회수되는 혼산 수용액의 성분 중, 순수 농도를 측정한다. 이 농도계 (24) 에 의해 측정되는 순수 농도가 최적값이 되도록, 처리조 (7a) 내의 혼산 농도가 제어되고 있다. 여기서, 농도계 (24) 에 의해 순수 농도가 측정되는 처리는 본 발명에 있어서의 농도 검출 공정에 상당한다. 또, 처리조 (7a) 내의 혼산 농도가 제어되는 처리는 제어부 (55) 에 의해 실시되지만, 이 때의 제어부 (55) 는 농도 제어부에 상당하고, 처리 자체는 본 발명에 있어서의 농도 제어 공정에 상당한다. 보다 구체적으로는, 제어부 (55) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, 처리조 내의 혼산 용액의 전액 교환 제어나, 혼산 수용액의 농도의 피드백 제어 등에 관련된 처리 외에, 후술하는 바와 같이, 혼산 수용액의 농도의 목표치 (하측 기준값) 의 변경 제어에 관련된 처리를 실시한다.
다음으로, 상기 구성을 갖는 기판 처리 장치 (1) 의 작용에 대해서 보다 상세하게 설명한다. 먼저, 처리조 (7a) 에 저류되어 있는 혼산 수용액 중에 기판 (W) 이 침지되어 있는지 여부에 상관없이, 순환 펌프 (21) 는 항상 일정 유량으로 혼산 수용액을 압송하고 있다. 순환 라인 (20) 에 의해 처리조 (7a) 에 환류된 혼산 수용액은 내조 (50a) 의 저부로부터 공급된다. 이에 따라, 내조 (50a) 의 내부에는 저부로부터 상방으로 향하는 혼산 수용액의 업 플로우가 발생한다. 저부로부터 공급된 혼산 수용액은 곧 내조 (50a) 의 상단부로부터 흘러 넘쳐 외조 (50b) 에 유입된다. 외조 (50b) 에 흘러든 혼산 수용액은 외조 (50b) 로부터 순환 라인 (20) 을 통해서 순환 펌프 (21) 에 보내지고, 다시 처리조 (7a) 에 압송 환류된다는 순환 프로세스가 계속해서 실시된다.
이와 같은 순환 라인 (20) 에 의한 혼산 수용액의 순환 프로세스를 실행하면서, 수수 위치에서 복수의 기판 (W) 을 수취한 리프터 (13) 가 처리 위치까지 강하되어 내조 (50a) 내에 저류된 혼산 수용액 중에 기판 (W) 을 침지시킨다. 이에 따라, 소정 시간의 처리가 실시되고, 처리가 종료한 후, 리프터 (13) 가 다시 수수 위치로까지 상승하여 기판 (W) 을 혼산 수용액으로부터 끌어올린다. 그 후, 리프터 (13) 는 수평 이동 및 강하하여 기판 (W) 을 옆의 처리조 (7b) 에 침지시키고, 수세 처리가 실시된다.
상기 외에, 기판 처리 장치 (1) 에는, 처리조 (7a) 의 혼산 수용액의 농도를 제어하기 위한 농도 제어 장치 (40) 가 구비되어 있다. 이 농도 제어 장치 (40) 는, 약액 공급원 (41) 과, 약액 공급원 (41) 과 처리조 (7a) 를 잇는 약액 라인 (42) 과, 순수 공급원 (46) 과, 순수 공급원 (46) 과 처리조 (7a) 를 잇는 순수 라인 (47) 을 갖는다.
여기서, 도시는 생략하지만, 약액 공급원 (41) 에는, 혼산을 구성하는 인산, 질산, 아세트산의 각각을 공급하는 공급원이 독립적으로 형성되어 있고, 약액 라인 (42) 에는, 인산, 질산, 아세트산의 각각을 처리조 (7a) 에 유도하는 라인이 독립적으로 형성되어 있다. 처리액을 최초로 생성할 때에는, 공급 속도가 필요해지므로 굵은 배관으로부터 내조 (50a) 를 향하여 처리액이 투입되지만, 처리액을 보충할 때에는 외조 (50b) 를 향하여 보충되는 경우가 있다. 약액 라인 (42) 의 각각의 라인에는, 통과하는 약액 (인산, 질산, 아세트산) 의 유량을 각각 측정 가능한 약액 유량계 (44) 와, 인산, 질산, 아세트산의 각각의 유량을 조정 가능한 약액 보충 밸브 (45) 가 구비되어 있다. 한편, 순수 라인 (47) 에는, 순수 라인 (47) 을 통과하는 순수의 유량을 측정하는 순수 유량계 (48) 와, 순수의 유량을 조정하는 순수 보충 밸브 (49) 가 구비되어 있다. 또, 전술한 제어부 (55) 가 농도계 (24) 의 측정 결과에 기초하여 약액 보충 밸브 (45) 및, 순수 보충 밸브 (49) 를 제어하고, 처리조 (7a) 내의 혼산 수용액의 농도를, 처리에 최적인 농도가 되도록 제어한다.
도 4 는, 상기한 처리조 (7a) 에 있어서의 혼산 수용액의 종래의 농도 제어의 양태를 나타내는 그래프이다. 보다 구체적으로는, 내조 (50a) 에 있어서의 혼산 수용액의 농도 (순수 농도) 의 변화를 나타내고 있다. 여기서 가로축은 시간, 세로축은 혼산 중의 순수 농도 (W%) 를 나타내고 있다. 도 4 의 그래프에 있어서, 하부의 펄스 형상의 표시 (A) 는, 내조 (50a) 에 순수가 공급되는 타이밍을 나타내고 있다. 또, 상부에 있어서의 꺾은선 (B) 이 순수 농도의 변화를 나타내고 있다.
도 4 에서는, 시점 t1 에 있어서, 혼산 수용액의 전액 교환이 실시되고 있다. 그리고, 시점 t2 에 있어서 재차 혼산 수용액의 전액 교환이 실시되고 있다. 시점 t1 과 시점 t2 의 간격은, 예를 들어 5 ∼ 10 시간 정도여도 된다. 이것은, 시점 t1 부터 시점 t2 사이에 기판 (W) 의 에칭 처리가 반복되고, 혼산 수용액 내에 기판 (W) 으로부터 용출한 금속 이온의 농도가 상승하기 때문에, 에칭 처리의 품질에 영향이 미치기 전에 혼산 수용액을 전부 교환하는 것이다. 이 전액 교환 동안의 기간이, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 혼산 수용액의 라이프 타임으로 생각할 수 있다. 또, 전액 교환은 제어부 (55) 에 의해 실행되지만, 이 때의 제어부 (55) 는 처리액 교환부에 상당하고, 이 제어는 처리액 교환 공정에 상당한다.
여기서, 도 4 의 그래프 상부에 있어서의 수평한 파선은, 순수 농도의 하측 기준값을 나타내고 있다. 즉, 처리조 (7a) 에 있어서 수분이 시간의 경과와 함께 증발하고, 순수 농도가 저하되고, 하측 기준값에 도달한 경우에는 적당량 (예를 들어, 100 ㎖) 의 순수를 공급하여, 순수 농도를 상승시키고, 이와 같은 제어를 반복한다. 이 제어에 의해, 처리조 (7a) 에 있어서의 혼산 수용액의 농도가 하측 기준값 이상으로 유지된다. 또, 1 회에 공급하는 순수 양을 규정하고 있기 때문에, 순수 농도가 허용 범위 내보다 높아지는 경우도 없다.
또한, 도 4 에 있어서는, 혼산 수용액의 전액 교환의 타이밍으로, 혼산 수용액에 있어서의 순수 농도가 일단, 하측 기준값보다 크게 저하되어 있지만, 그 후, 펄스 표시 (A) 의 간격이 라이프 타임에 있어서의 다른 기간과 비교하여 짧은 것으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 순수의 공급이 짧은 간격으로 반복되고, 비교적 단기간에 순수 농도가 하측 기준값 이상으로 복귀하고 있다. 이것은, 전액 교환시에는, 혼산 수용액에 있어서의 순수 농도가 변동하기 쉽기 때문에, 일단, 순수 농도가 목표치보다 낮은 상태로 하고, 순수를 빈번하게 공급함으로써 순수 농도를 안정시키고자 하는 제어로, 혼산 수용액을 공급함으로써 농도 제어하는 것보다도 제어가 용이하다는 이유에서 채용되어 있다.
여기서, 도 4 에 나타내는 바와 같이, 혼산 수용액의 농도를 일정하게 유지한 경우에는, 혼산 수용액의 라이프 타임 중에 있어서도, 시간의 경과와 함께, 서서히 기판 (W) 의 에칭 레이트가 저하된다는 현상이 보인다. 이것은, 기판 (W) 의 처리 중에 기판 (W) 으로부터 용출한 금속 이온의 농도가 높아지고, 이것이 농도계 (24) 의 측정 정밀도를 악화시켜, 겉보기상의 순수 농도와 실제의 순수 농도 사이에 괴리가 발생함으로써 일어나는 것으로 생각된다.
또, 혼산은, 인산+질산+아세트산+순수라는, 복수의 성분을 혼합함으로써 형성되어 있고, 인산과 같이 잘 증발하지 않는 산과, 질산, 아세트산과 같이 증발하기 쉬운 산을 포함하고 있으므로, 질산 및 아세트산의 증발분에 의한 순수 농도의 저하가 발생하고, 겉보기상 순수 농도가 적정값으로 유지되고 있어도, 실제의 순수 농도가 낮아지는 것의 영향도 있는 것으로 생각된다.
이에 대해, 본 실시예에 있어서는, 도 5 에 나타내는 바와 같이, 혼산 수용액의 라이프 타임 중에서 시간의 경과와 함께, 혼산 수용액의 농도 제어에 있어서의 하측 기준값의 값을 변화시키기로 하였다. 이에 따라, 겉보기상의 순수 농도와 진정한 순수 농도의 괴리를 캔슬하고, 실질적으로 처리조 (7a) 내의 혼산 수용액의 농도를 적절한 값으로 유지 가능하게 하였다. 도 5 의 예에서는, 순수 농도의 하측 기준값을, 혼산 수용액의 라이프 타임 동안에, 예를 들어, 15 (W%) 에서 16 (W%) 까지 증가시킨다. 여기서 순수 농도의 하측 기준값을 증가시키는 처리는 제어부 (55) 에 의해 실행되지만, 그 때의 제어부 (55) 는 목표치 변경부를 구성한다. 또, 순수 농도의 하측 기준값을 증가시키는 처리는 본 발명의 목표치 변경 공정에 상당한다. 또한, 하측 기준값은 본 발명에 있어서의 목표 농도에 상당한다.
상기에 있어서 목표 변경부로서의 제어부 (55) 는, 데이터 테이블에 기초하여, 하측 기준값을 변경해도 된다. 보다 구체적으로는, 미리 정해진 변화 프로파일을 따른 변화가 이루어지는 데이터를 테이블로서 격납해 두어도 된다. 이 변화 프로파일은, 시간 (예를 들어, 라이프 타임의 초기 (t1) 로부터의 경과 시간) 과의 관계에 있어서 하측 기준값의 변화를 정의해도 된다. 상기의 데이터 테이블은, 기억부 (57) 에 보존되어 있어도 되고, 외부 메모리에 보존되어 있어도 된다. 또, 이 변화 프로파일에 대응하는 데이터 테이블은, 조작자에 의해 입력되어도 되고, 미리 복수의 변화 프로파일에 대응하는 데이터 테이블이 준비되어 있고, 조작자가 적절히 선택하도록 해도 된다. 조작자에 의한 입력이나 선택은, 기판 처리 장치 (1) 의 정면 패널로부터 이루어지도록 해도 되고, 외부 컴퓨터나 모바일 단말로부터 통신에 의해 입력되도록 해도 된다.
또, 목표 변경부로서의 제어부 (55) 는, 미리 정해진 조건이 충족되는 타이밍으로, 하측 기준값을 변경해도 된다. 상기의 조건이란, 예를 들어, 기판 (W) 의 처리가 실시되는 타이밍일 것, 처리조 (7a) 에 순수가 공급된 타이밍일 것, 처리가 끝난 기판 (W) 의 수가, 소정 수에 도달한 타이밍일 것 등이어도 된다. 또, 상기의 조건이란, 조작자에 의해 하측 기준값의 변경이 허가된 타이밍인 것이어도 된다. 이 경우에는, 장치에 의한 하측 기준값을 변경하는 취지의 통지에 대하여, 조작자가 매뉴얼로 허가 지시를 내림으로써 하측 기준값이 변경되게 된다.
도 6 에는, 순수 농도의 하측 기준값을, 혼산 수용액의 라이프 타임인 시점 t1 로부터 시점 t2 사이에, 일정 비율로 증가시켰을 (예를 들어, 15 % 에서 16 % 등) 경우의, 하측 기준값의 변화의 양태의 예를 나타낸다. 도 6 의 예에서는, 혼산 수용액의 라이프 타임을 n 단계로 등간격으로 구분하고, n 회에 걸쳐 일정한 인터벌로 하측 기준값의 값을 일정량씩 증가시키고 있다. 이렇게 함으로써, 혼산 수용액의 농도 제어의 목표치를 직선적으로 증가시킬 수 있고, 안정적으로 혼산 수용액의 농도를 최적화하는 것이 가능해진다. 또한, 도 6 에 있어서 하측 기준값의 변화를 나타내는 라인은, 본 발명에 있어서의 변경 프로파일에 상당한다. 이것은 이하에 나타내는 각 도면에 있어서의 하측 기준값의 변화의 라인에 대해서도 동일하다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 하측 기준값에 상한값을 정해도 된다. 도 7(a) 및 도 7(b) 에서는, 하측 기준값이 기준값 변동 상한값 (W%) 에 도달한 후에는, 하측 기준값의 증가를 정지시키고 있다. 이에 따르면, 혼산 수용액의 라이프 타임과, 하측 기준값의 증가 인터벌을 어떻게 정한 경우에도, 순수 농도의 목표치가 과잉으로 높아져 버리는 것을 방지할 수 있다. 또, 본 실시예에 있어서는, 도 7(b) 에 나타낸 바와 같이, 혼산 수용액의 전액 교환한 후에, 소정의 개시 지연 시간을 형성해도 된다. 즉, 혼산 수용액의 전액 교환 후에, 즉시 하측 기준값을 증가시키기 시작할 필요는 없고, 기판 (W) 으로부터 용출한 금속 이온 농도가 높아지거나, 질산이나 아세트산의 증발량이 많아지거나 하고 나서, 하측 기준값의 증가를 개시해도 된다. 이에 따르면, 보다 높은 자유도로, 하측 기준값을 변화시키는 것이 가능하다.
또, 본 실시예에 있어서는, 혼산 수용액의 라이프 타임 중에, 반드시 등간격으로 농도 제어의 하측 기준값을 증가시킬 필요는 없다. 도 8 에는, 순수 농도의 하측 기준값을, 혼산 수용액의 라이프 타임의 일례인 720 분 동안에 예를 들어 15 (W%) 에서 16 (W%) 까지 증가시켰을 경우의, 하측 기준값의 변화의 양태의 예를 나타낸다. 도 8 의 예에서는, 첫회 변동 개시 지연 시간 60 분 (3600 초) 의 경과 후, 농도 제어의 하측 기준값을 변화시키는 인터벌 시간을 90 분 (5400 초) ⇒ 60 분 (3600 초) ⇒ 30 분 (1800 초) 으로 변경하고, 그 후, 농도 제어의 하측 기준값의 변화를 일단 정지시키고 (인터벌 시간 30 분 (1800 초) ⇒ 0 분 (0 초)), 또한, 인터벌 시간을 0 분 (0 초) ⇒ 60 분 (3600 초) 으로 변화시키고 있다.
이와 같이, 혼산 수용액의 라이프 타임 중에서, 인터벌 시간을 자유롭게 변경하는 것이 가능하다. 또, 혼산 수용액의 라이프 타임 중에서, 혼산 수용액 중에 축적된 금속 이온 농도가 일정치 이상으로 높아져 농도계의 측정 정밀도에 대한 영향이 현저하게 나타나는 경우에는, 혼산 수용액의 라이프 타임의 일례인 720 분 중에서, 인터벌 시간을 서서히 짧게 하는 등의 변화를 시켜도 된다.
<실시예 2>
다음으로, 본 발명의 실시예 2 에 대해 설명한다. 실시예 1 에 있어서는, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값의 증가를, 변화량은 일정하게 하고 변화 시간에 기초하여 제어한 것에 대하여, 본 발명의 실시예 2 에 있어서는, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 그 변화폭을 변동시키면서 제어하는 점에서 상이하다.
도 9 에 있어서는, 첫회 변동 개시 지연 시간 60 분 (3600 초) 의 경과 후, 농도 제어의 하측 기준값을 변화시키는 인터벌 시간을 90 분 (5400 초) 으로 하고, 최초 2 회의 인터벌에 관해서는 인터벌마다 D (W%) 의 증가폭 (오프셋) 으로 하고 3 번째와 4 번째의 인터벌 경과시에 있어서는 2*D (W%) 의 증가폭 (오프셋) 으로 하고, 그 후, 농도 제어의 하측 기준값의 변화를 일단 정지시키고 (증가폭 (오프셋) = 0), 또한, D (W%) 의 증가폭 (오프셋) 으로 변화시키고 있다.
또, 본 실시예에 있어서는, 농도 제어의 하측 기준값의 증가폭의 변화량은 일정하게 해도 되고, 도 10 에 나타내는 바와 같이, 인터벌 사이의 시간에, 과거의 증가폭의 합계치를 증가폭으로 하여, 농도 제어의 하측 기준값을 증가시켜도 상관없다. 도 10 에 있어서는, 첫회 변동 개시 지연 시간 60 분 (3600 초) 의 경과 후, 농도 제어의 하측 기준값을 변화시키는 인터벌 시간을 90 분 (5400 초) 으로 하고, 기본적으로는 인터벌마다 D (W%) 의 증가폭 (오프셋) 으로 하고, 소정의 인터벌 사이의 타이밍으로, 과거의 증가폭의 합계치를 증가폭으로 하여, 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키고 있다. 이 타이밍은, 미리 프로그램에 의해 결정하도록 해도 되고, 사용자가 매뉴얼로 증가시키도록 해도 된다.
<실시예 3>
다음으로, 본 발명의 실시예 3 에 대해 설명한다. 실시예 3 에 있어서는, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값의 증가를, 기판 (W) 의 처리량과 관련지어 제어하는 예에 대해 설명한다.
본 실시예에 있어서는, 예를 들어, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 순수의 보충 타이밍마다 증가시키도록 해도 된다. 도 11 에 있어서, 세로축은 순수 농도 제어의 하측 기준값 (W%), 가로축은 시간을 나타낸다. 또, 그래프 하부의 펄스 형상의 표시는, 순수의 보충 타이밍이다. 여기서, 처리조 (7a) 에서 기판 (W) 의 처리가 실시된 직후에는 순수가 보충되는 경우가 많고, 처리조 (7a) 에서 기판 (W) 의 처리가 실시되는 타이밍과, 순수가 보충되는 타이밍 사이에는 높은 상관이 보인다.
따라서, 도 11 에 나타낸 바와 같이, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 순수의 보충 타이밍마다 증가시키도록 하면, 처리조 (7a) 에 있어서 기판 (W) 의 처리가 실시되는 것과, 높은 상관을 가져, 하측 기준값을 증가시킬 수 있다. 이에 따르면, 혼산 수용액의 순수 농도를 보다 용이하게, 적절한 값으로 유지하는 것이 가능해진다.
또, 본 실시예에 있어서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 기판 (W) 의 처리 (배치 처리) 가 실시될 때마다, 증가시키도록 해도 된다. 여기서, 처리조 (7a) 에서 기판 (W) 의 처리가 실시된 후에는 혼산 수용액 중에 축적되는 금속 이온량이 증가하는 경향이 있다. 따라서, 도 12 에 나타낸 바와 같이, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 기판 (W) 의 처리 (배치 처리) 가 실시될 때마다 증가시키도록 하면, 혼산 수용액 중에 축적되는 금속 이온량이 증가하는 타이밍에 맞추어, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키고, 보다 순수의 공급이 이루어지기 쉬워지는 제어를 실시할 수 있다. 그 결과, 혼산 수용액의 순수 농도를 보다 확실하게, 적절한 값으로 유지하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시예에 있어서는, 기판 (W) 의 처리 (배치 처리) 가 실시될 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키는 인터벌을 짧게 하거나, 기판 (W) 의 처리 (배치 처리) 가 실시될 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시킬 때의 증가폭을 크게 하는 등의 제어를 실시해도 상관없다.
그 외, 본 실시예에 있어서는, 예를 들어, 도 13 에 나타내는 바와 같이, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 처리조 (7a) 에 있어서 처리된 기판 (W) 의 매수에 따라 증가시켜도 상관없다. 도 13 에 있어서, 가로축은 시간이고, 세로축은 하측 기준값과 기판 (W) 의 처리 매수를 나타내고 있다. 도 중 파선으로 나타내는 라인은 기판 (W) 의 처리 매수를 나타내고 있고, 도 중 실선으로 나타내는 라인은 하측 기준값을 나타내고 있다. 그리고, 도 13 에 있어서는, 처리조 (7a) 에 있어서 처리된 기판 (W) 의 매수가 소정 매수 (예를 들어, 50 매) 증가할 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키고 있다.
이에 따르면, 처리된 기판 (W) 의 수가 예를 들어 50 매 증가함으로써, 혼산 수용액 중에 축적되는 금속 이온량이 증가하는 것에, 보다 직접적으로 대응하는 것이 가능해진다. 즉, 혼산 수용액 중에 축적되는 금속 이온량은, 처리된 기판 (W) 의 수와의 상관이 매우 높은 것으로 생각되므로, 보다 확실하게, 혼산 수용액 중에 축적되는 금속 이온의 증가에 의한, 겉보기상의 순수 농도와 실제의 순수 농도의 괴리에 대응할 수 있다. 또, 기판 (W) 의 처리 (배치 처리) 마다 처리하는 반도체 웨이퍼의 매수가 상이하였다 하더라도, 보다 양호한 정밀도로, 각 시점에 있어서 처리에 최적인 순수 농도의 혼산 수용액을 얻는 것이 가능하다.
<실시예 4>
다음으로, 본 발명의 실시예 4 에 대해 설명한다. 실시예 4 에 있어서는, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값의 증가를, 기판 (W) 의 처리량과 관련지어 제어하는 예로서, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 처리조에 있어서의 에칭량의 누적치에 따라, 증가시키는 예에 대해 설명한다.
여기서, 기판 (W) 의 종류에 따라 1 회의 처리에 있어서의 에칭량이 상이하고, 동일한 매수를 처리한 경우이더라도, 기판 (W) 의 종류에 의해 혼산 수용액의 농도 변화가 상이한 것을 알 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 기판 (W) 의 종류에 따라 기판 (W) 을 1 매 처리할 때마다의 에칭량에 대하여 중량 계수에 의해 가중치를 부여해 둔다. 그리고, 각 기판 (W) 의 중량 계수와 처리 매수에 기초하여 에칭량의 누적치를 산출하고, 에칭량의 누적치가 소정량에 도달할 때마다 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키기로 하였다.
도 14 에는, 본 실시예에 있어서 3 종류의 기판 (W) 을 처리했을 경우의 에칭량의 누적치와, 그에 따른 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값의 변화의 예를 나타낸다. 도 14 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, A, B, C 의 3 종류의 기판 (W) 에 대해 배치 처리를 실시한다. 그리고, A, B, C 각각의 기판 (W) 에 있어서의 에칭량의 중량 계수는 10, 2, 30 으로 하고 있다. 또, 본 실시예에서는 각 기판 (W) 에 대하여 처리 매수 × 중량 계수를 계산하고, 그것을 모든 기판에 대해 합산함으로써 에칭량의 누적치를 산출한다. 그리고, 각 기판 (W) 의 1 회 처리에 있어서의 처리 매수를 n 으로 했을 경우에, 에칭량의 누적치가 12n 에 도달할 때마다 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시키는 것으로 하였다.
도 14 에 나타낸 예에서는, 처리 개시 후, 먼저 n 매의 A 기판이 배치 처리된다. A 기판의 중량 계수는 10 이므로, 이 시점의 에칭량의 누적치는 10n 이다. 다음으로, n 매의 B 기판이 배치 처리된다. B 기판의 중량 계수는 2 이므로, 에칭량 2n 이 가산되고, 이 시점에서 에칭량의 누적치가 12n 에 도달한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시킨다.
다음으로, 본 실시예에서는 n 매의 C 기판이 처리된다. C 기판의 중량 계수는 30 이므로, 에칭량 30n 이 가산되고, 이 시점에서 에칭량의 누적치가 42n 에 도달하고, 임계치 12n 의 3 배를 초과한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 2 단계 증가시킨다.
그 후, 본 실시예에서는 n 매의 B 기판의 처리가 3 회 반복된다. B 기판의 중량 계수는 2 이므로, 처리 때마다, 에칭량 2n 이 가산되고, 에칭량의 누적치가 44n, 46n, 48n 으로 증가한다. 그리고, 이 시점에서 임계치 12n 의 4 배에 도달한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 더 1 단계 증가시킨다.
그 후, 본 실시예에서는 n 매의 B 기판의 처리가 실시되고, 에칭량의 누적치가 50n 이 되고, 계속해서 n 매의 C 기판의 처리가 실시된다. 그렇게 하면, 에칭량의 누적치가 80n 이 되고, 이 시점에서 임계치 12n 의 6 배를 초과한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 더 2 단계 증가시킨다.
또한, 본 실시예에서는 n 매의 B 기판의 처리가 실시되고, 에칭량의 누적치가 82n 이 되고, 계속해서 n 매의 A 기판의 처리가 실시된다. 그렇게 하면, 에칭량의 누적치가 92n 이 되고, 이 시점에서 임계치 12n 의 7 배를 초과한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 더 1 단계 증가시킨다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 처리되는 기판마다 중량 계수에 의해 에칭량의 가중치를 부여하고, 각 기판의 중량 계수와 처리 매수에 기초하여, 복수 종류의 기판의 에칭량의 누적치를 산출한다. 그리고, 이 에칭량의 누적치가 소정량에 도달할 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 소정량 증가시키는 것으로 하였다. 이에 따르면, 보다 양호한 정밀도로, 혼산 수용액의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 적절한 값으로 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에 있어서는, 처리액의 라이프 타임 중에 복수 종류의 기판이 처리되는 경우에 대해 설명했지만, 처리액의 라이프 타임 중에 1 종류만의 기판이 처리되는 경우에도, 당해 기판 (W) 의 에칭량의 누적치를 산출하고, 에칭량의 누적치가 소정량에 도달할 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 소정량 증가시키도록 해도 상관없다.
<실시예 5>
다음으로, 본 발명의 실시예 5 에 대해 설명한다. 실시예 5 에 있어서는, 실시예 4 와 마찬가지로, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을, 처리조에 있어서의 에칭량의 누적치에 따라 증가시키는 예로서, 또한, 소정의 대기 시간이 경과해도 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에도, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키는 예에 대해 설명한다.
여기서, 기판 (W) 의 처리가 전혀 실시되지 않는 경우이더라도, 어느 정도의 시간이 경과하면, 증발이나 분해에 의해, 혼산 수용액의 농도가 변화되어 버리는 것을 알 수 있다. 따라서, 본 실시예에 있어서는, 처리되는 각 기판의 중량 계수와 처리 매수에 기초하는 에칭량의 누적치가 소정량에 도달할 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 소정량 증가시키고, 또한, 소정의 대기 시간이 경과해도, 어느 기판 (W) 의 처리도 실시되지 않았던 경우에도, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시키는 것으로 하였다.
도 15 에는, 본 실시예에 있어서 3 종류의 기판 (W) 을 처리한 매수와, 그에 따른 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값의 변화의 예를 나타낸다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 본 실시예에 있어서도, A, B, C 의 3 종류의 기판 (W) 에 대해 배치 처리를 실시하고, A, B, C 각각의 기판 (W) 에 있어서의 에칭량의 중량 계수는 10, 2, 30 으로 한다.
또, 본 실시예에 있어서도 각 기판 (W) 에 대하여 처리 매수 × 중량 계수를 계산하고, 그것을 모든 기판에 대해 합산함으로써 에칭량의 누적치를 산출한다. 그리고, 각 기판 (W) 의 1 회 처리에 있어서의 처리 매수를 n 으로 한 경우에, 에칭량의 누적치가 12n 에 도달할 때마다 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시킨다. 또, 소정의 대기 시간 (T) 동안에, 어느 기판 (W) 의 처리도 실시되지 않은 경우에도, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 증가시킨다.
도 15 에 나타낸 예에서는, 처리 개시 후, 먼저 n 매의 A 기판이 배치 처리된다. A 기판의 중량 계수는 10 이므로, 이 시점의 에칭량의 누적치는 10n 이다. 다음으로, n 매의 B 기판이 배치 처리된다. B 기판의 중량 계수는 2 이므로, 에칭량 2n 이 가산되고, 이 시점에서 에칭량의 누적치가 12n 에 도달한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시킨다.
다음으로, 본 실시예에서는 n 매의 C 기판이 처리된다. C 기판의 중량 계수는 30 이므로, 에칭량 30n 이 가산되고, 이 시점에서 에칭량의 누적치가 42n 에 도달하고, 임계치 12n 의 3 배를 초과한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 2 단계 증가시킨다.
그 후, 본 실시예에서는 대기 시간 (T) 동안, 어느 기판의 처리도 실시되지 않는다. 따라서, 에칭량의 누적치가 42n 에 도달한 후, 대기 시간 (T) 이 경과한 시점에서, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시킨다.
또한, 본 실시예에서는 n 매의 B 기판의 처리가 실시되고, 에칭량의 누적치가 44n 이 되고, 계속해서 n 매의 C 기판의 처리가 실시된다. 그렇게 하면, 에칭량의 누적치가 74n 이 되고, 이 시점에서 임계치 12n 의 6 배를 초과한다. 따라서, 이 시점에서 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 더 3 단계 증가시킨다.
그 후, 본 실시예에서는 대기 시간 (T) 동안, 어느 기판의 처리도 실시되지 않는다. 따라서, 에칭량의 누적치가 74n 에 도달한 후, 대기 시간 (T) 이 경과한 시점에서, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 1 단계 증가시킨다.
이상, 설명한 바와 같이, 본 실시예에 있어서는, 각 기판의 중량 계수와 처리 매수에 기초하여, 복수 종류의 기판의 에칭량의 누적치를 산출하고, 이 에칭량의 누적치가 소정량에 도달할 때마다, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 소정량 증가시킨다. 그리고, 대기 시간 (T) 동안, 어느 기판의 처리도 실시되지 않는 경우에도, 혼산 수용액의 농도 제어의 하측 기준값을 소정량 증가시키는 것으로 하였다. 이에 따르면, 더욱 양호한 정밀도로, 혼산 수용액의 순수 또는 다른 소정 성분의 농도를 적절한 값으로 유지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시예에 나타낸 제어에 대해서도, 처리액의 라이프 타임 중에 1 종류만의 기판이 처리되는 경우에 적용하는 것이 가능하다.
상기 실시예에 있어서는, 혼산 수용액의 구성 성분 중, 순수를 공급함으로써 순수 농도를 제어하는 예에 대해 설명했지만, 혼산 수용액의 다른 소정 성분, 즉, 인산, 질산, 아세트산 중 어느 것의 성분을 공급함으로써 혼산의 농도 제어를 실시해도 상관없다. 또, 상기 실시예는 처리액이 혼산 수용액인 경우에 대해 설명했지만, 본 발명은 인산 등 다른 처리액에도 적용 가능하다.
또, 상기 실시예에 있어서는, 농도계 (24) 는 인 라인 방식의 것이었지만, 샘플링 방식의 것을 채용해도 된다. 또, 혼산 수용액의 농도 제어를 위해서, 순수 등의 성분 농도가 아니라, Ph 나 도전율 등, 농도와 상관이 높은 다른 파라미터를 검출함으로써, 농도로 환산해도 된다. 또, 상기 실시예에 있어서는 순수의 보충은 처리조 (7a) 의 내조 (50a) 에 실시하고 있었지만, 이것을 외조 (50b) 에 실시하도록 해도 된다. 또한, 상기 실시예에서는 순수 등의 보충량의 제어는 순수 보충 밸브 (49) 의 개폐에 의해 실시하고 있었지만, 이것을 펌프의 제어에 의해 적당량을 보충하도록 해도 상관없다.
게다가, 상기 실시예에 있어서는, 목표치 변경부는, 하측 기준값을 자동적으로 변화시켰지만, 조작자 (실제 사람이나 온라인상의 조작 단말을 조작하는 사람) 에 대하여 목표치를 변경하는 가부 (可否) 를 확인해도 된다. 구체적으로는, 목표치를 변경해야 하는 취지를 정면 패널에 표시하고, 조작자의 허가가 있던 경우에는 목표치를 변화시키고, 불허가인 경우에는 목표치를 유지하도록 해도 된다.
1 : 기판 처리 장치
2 : 버퍼부
3 : 기판 반출입구
5, 7, 9 : 처리부
5a, 5b, 7a, 7b, 9a, 9b : 처리조
11, 13, 15 : 리프터
17 : 주반송 기구
20 : 순환 라인
24 : 농도계
40 : 농도 제어 장치
43 : 부반송 기구
50a : 내조
50b : 외조
55 : 제어부
57 : 기억부

Claims (26)

  1. 적어도 인산을 포함하는 2 종 이상의 약액 및 순수를 포함하는 처리액에 기판을 침지시킴으로써 그 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 장치로서,
    상기 기판에 상기 소정의 처리를 실시하기 위한 상기 처리액이 저류된 처리조와,
    상기 처리조 중의 상기 처리액의 라이프 타임에 맞추어 그 처리액을 교환하는 처리액 교환부와,
    상기 처리액에 있어서의 순수의 농도를 검출하는 검출부와,
    상기 검출부에 의해 검출된 상기 농도에 기초하여, 상기 처리조 중의 처리액에 순수를 공급함으로써, 상기 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 제어하는 농도 제어부와,
    상기 처리액의 전액 교환이 종료된 후, 또한 상기 소정의 처리를 실시하는 기간으로서, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에 상기 목표 농도를 변경시키는 목표치 변경부
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 전액 교환이 종료된 후, 또한 상기 소정의 처리를 실시하는 기간으로서, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 목표 농도에 상한값을 형성한 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 처리액은, 인산, 질산, 아세트산 및 순수를 포함하는 혼산 (混酸) 수용액이고,
    상기 농도 제어부는, 상기 혼산 수용액에 순수를 공급함으로써 상기 혼산 수용액의 순수 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 일정 시간마다 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표 농도를 상승시키는 타이밍을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 목표치를 상승시킬 때의 상승 폭을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 상기 순수의 공급이 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  10. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에, 소정 매수의 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 기판의 처리에 있어서의 처리의 정도를 나타내는 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 처리액의 라이프 타임 중에, 복수 종류의 기판을 처리하고,
    상기 목표치 변경부는, 상기 복수 종류의 기판 중 각 종류의 기판에 대한, 상기 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량의 합계량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 목표치 변경부는, 상기 처리액의 라이프 타임 중에 있어서, 소정의 대기 시간 동안에 상기 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  14. 적어도 인산을 포함하는 2 종 이상의 약액 및 순수를 포함하여 처리조에 저류된 처리액에 기판을 침지시킴으로써 그 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 기판 처리 방법으로서,
    상기 처리액의 라이프 타임에 맞추어 그 처리액을 교환하는 처리액 교환 공정과,
    상기 처리액에 있어서의 순수의 농도를 검출하는 농도 검출 공정과,
    상기 농도 검출 공정에 있어서 검출된 상기 농도에 기초하여, 상기 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 상기 처리조 중의 상기 처리액에 순수를 공급하는 농도 제어 공정과,
    상기 처리액의 전액 교환이 종료된 후, 또한 상기 소정의 처리를 실시하는 기간으로서, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에 상기 목표 농도를 변경시키는 목표치 변경 공정
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 처리액의 전액 교환이 종료된 후, 또한 상기 소정의 처리를 실시하는 기간으로서, 상기 처리액의 라이프 타임의 도중에 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표 농도에 상한값이 형성된 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 처리액은, 인산, 질산, 아세트산 및 순수를 포함하는 혼산 수용액이고,
    상기 농도 제어 공정에 있어서는, 상기 혼산 수용액의 순수 농도가 소정의 목표 농도가 되도록 상기 혼산 수용액에 순수를 공급하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  18. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 일정 시간마다 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  19. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표 농도를 상승시키는 타이밍을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  20. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 목표치를 상승시킬 때의 상승 폭을 변경함으로써, 상기 목표 농도의 변경 프로파일을 변경하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  21. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  22. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 순수의 공급이 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  23. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 소정 매수의 상기 기판의 처리가 실시된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  24. 제 14 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 기판의 처리에 있어서의 처리의 정도를 나타내는 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 처리액의 라이프 타임 중에, 복수 종류의 기판을 처리하고,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 복수 종류의 기판 중 각 종류의 기판에 대한, 상기 중량 계수와 상기 기판의 처리 매수에 기초하는 처리량의 합계량이 소정량이 된 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
  26. 제 24 항에 있어서,
    상기 목표치 변경 공정에 있어서는, 상기 처리액의 라이프 타임 중에 있어서, 소정의 대기 시간 동안에 상기 기판의 처리가 실시되지 않는 경우에, 상기 목표 농도를 상승시키는 것을 특징으로 하는 기판 처리 방법.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7004144B2 (ja) * 2017-10-25 2022-01-21 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置および基板処理方法
JP7198595B2 (ja) * 2018-05-31 2023-01-04 東京エレクトロン株式会社 基板液処理方法、基板液処理装置及び記憶媒体
JP7072453B2 (ja) * 2018-06-29 2022-05-20 東京エレクトロン株式会社 基板処理装置、および基板処理方法
JP2023169630A (ja) * 2022-05-17 2023-11-30 株式会社Screenホールディングス 基板処理装置及び基板処理方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167707A (ja) * 1997-08-14 1999-03-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
KR20090102640A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 기판처리방법
JP2015046443A (ja) 2013-08-27 2015-03-12 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、濃度補正方法及び記憶媒体

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5855792A (en) * 1997-05-14 1999-01-05 Integrated Process Equipment Corp. Rinse water recycling method for semiconductor wafer processing equipment
US6399517B2 (en) * 1999-03-30 2002-06-04 Tokyo Electron Limited Etching method and etching apparatus
JP4393260B2 (ja) * 2004-04-20 2010-01-06 株式会社東芝 エッチング液管理方法
JP4907400B2 (ja) * 2006-07-25 2012-03-28 大日本スクリーン製造株式会社 基板処理装置及び基板処理方法
JP2012074552A (ja) * 2010-09-29 2012-04-12 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1167707A (ja) * 1997-08-14 1999-03-09 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 基板処理装置
KR20090102640A (ko) * 2008-03-25 2009-09-30 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤 기판처리장치 및 기판처리방법
JP2015046443A (ja) 2013-08-27 2015-03-12 東京エレクトロン株式会社 液処理装置、濃度補正方法及び記憶媒体

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