特許 6118739 基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6118739

(24)【登録日】2017年3月31日

(45)【発行日】2017年4月19日

(54)【発明の名称】基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20170410BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20170410BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/306 J

   H01L21/304 648G

【請求項の数】11

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2014-17524(P2014-17524)

(22)【出願日】2014年1月31日

(65)【公開番号】特開2015-144221(P2015-144221A)

(43)【公開日】2015年8月6日

【審査請求日】2015年12月3日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114661

【弁理士】

【氏名又は名称】内野 美洋

(72)【発明者】

【氏名】原 大海

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 秀明

(72)【発明者】

【氏名】河津 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】永井 高志

【審査官】 鈴木 聡一郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２３２５９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−２３０９８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１９６１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００７−５１７４１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０２３９５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０８６９８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８６２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１８８７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７９２１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−１１５５３０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４−２１／３０６３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／４６５−２１／４６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用いて基板を液処理する基板液処理装置において、
前記処理液を貯留する処理液貯留部と、
前記処理液貯留部に前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を供給する水溶液供給部と、
前記処理液貯留部から前記処理液を排出する処理液排出部と、
前記水溶液供給部と処理液排出部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記水溶液供給部によって前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給するとともに、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液排出部によって前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出して、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持するように制御することを特徴とする基板液処理装置。

【請求項2】

前記水溶液として前記処理液よりも濃度及び温度が低いものを用い、前記処理液貯留部への前記水溶液の供給後に加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１に記載の基板液処理装置。

【請求項3】

前記処理液貯留部に水を供給する水供給部を設け、
前記制御部は、加熱によって前記処理液貯留部から蒸発する水の量と前記処理液貯留部から排出させる前記処理液に含有される水の量とを加算した水の量から前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される水の量を減算した水の量と同一量の水を前記水供給部から前記処理液貯留部に供給するように制御することを特徴とする請求項２に記載の基板液処理装置。

【請求項4】

前記制御部は、前記処理液貯留部で貯留する前記処理液に前記基板を浸漬させて前記基板を前記処理液で処理するとともに、前記基板の処理中に前記水溶液供給部による前記水溶液の供給と前記処理液排出部による前記処理液の排出とを同時に行うように制御することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の基板液処理装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記処理液貯留部に前記基板を浸漬させた後の前記処理液貯留部の水位を記憶するとともに、その水位を維持するように前記処理液排出部による前記処理液貯留部からの前記処理液の排出量を制御することを特徴とする請求項４に記載の基板液処理装置。

【請求項6】

所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用いて基板を液処理する基板液処理方法において、
前記処理液を処理液貯留部に貯留しておき、前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を前記処理液貯留部に供給するとともに、前記処理液貯留部から前記処理液を排出して、前記処理液貯留部に貯留される前記処理液を更新し、
その際に、前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給するとともに、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出して、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持することを特徴とする基板液処理方法。

【請求項7】

前記水溶液として前記処理液よりも濃度及び温度が低いものを用い、前記処理液貯留部への前記水溶液の供給後に加熱することを特徴とする請求項６に記載の基板液処理方法。

【請求項8】

加熱によって前記処理液貯留部から蒸発する水の量と前記処理液貯留部から排出させる前記処理液に含有される水の量とを加算した水の量から前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される水の量を減算した水の量と同一量の水を前記処理液貯留部に供給することを特徴とする請求項７に記載の基板液処理方法。

【請求項9】

前記処理液貯留部で貯留する前記処理液に前記基板を浸漬させて前記基板を前記処理液で処理するとともに、前記基板の処理中に前記水溶液の供給と前記処理液の排出とを同時に行うことを特徴とする請求項６〜請求項８のいずれかに記載の基板液処理方法。

【請求項10】

前記処理液貯留部に前記基板を浸漬させた後の前記処理液貯留部の水位を記憶するとともに、その水位を維持するように前記処理液貯留部から前記処理液を排出することを特徴とする請求項９に記載の基板液処理方法。

【請求項11】

基板を液処理するための処理液として所定濃度の薬剤の水溶液を貯留する処理液貯留部と、前記処理液貯留部に前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を供給する水溶液供給部と、前記処理液貯留部から前記処理液を排出する処理液排出部とを有する基板液処理装置を制御するための基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、
前記水溶液供給部によって前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給させ、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液排出部によって前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出させて、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持させることを特徴とする基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用いて基板を液処理する基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来より、半導体部品やフラットパネルディスプレイなどを製造する際には、基板液処理装置を用いて半導体ウエハや液晶基板などの基板に対してエッチング液や洗浄液等の処理液を用いてエッチングや洗浄等の処理を施す。

【0003】

基板液処理装置では、所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用い、その処理液を貯留した処理槽に基板を浸漬させることによって、或いは、その処理液を貯留した貯留槽から基板の表面に向けて吐出させることによって、基板を処理液で処理する。

【0004】

従来の基板液処理装置では、処理液で基板を繰返し処理すると、基板の処理によって処理液に含有される不純物等の濃度が増加してしまい、基板を良好に処理することができなくなる。たとえば、基板をリン酸水溶液（エッチング液）で処理する場合には、処理液の能力（エッチングレート）が処理液中のシリコン濃度に依存するために処理液中のシリコン濃度を一定範囲内に保持する必要があるが、基板の処理を繰り返すことでエッチング液中のシリコン濃度が増加し、処理液の能力が低下して基板を良好にエッチング処理することができなくなる（たとえば、特許文献１参照。）。

【0005】

そのため、従来の基板液処理装置では、定期的に貯留した処理液を全て廃棄するとともに全ての処理液を新たに補充するといった処理液の交換を行っている。特に、基板をエッチング処理する場合には、処理液に含有されるシリコン濃度を一定範囲内に保持する必要があるために、処理液の全量を交換した後に、ダミーの基板を処理液に浸漬させて処理液に含有されるシリコン濃度を調整している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１０−７４０６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、上記従来の基板液処理装置では、処理液の全量を交換し、ダミー基板を処理液に浸漬させて処理液に含有されるシリコン濃度を調整するために、処理液の交換に要する時間が長くなり、基板液処理装置のスループットの低下を招くおそれがあった。

【0008】

この処理液の交換に要する時間を短縮するために、処理液の一部（所定量）を廃棄し、それと同量の処理液を新たに補充するといった処理液を更新する方法も考えられる。

【0009】

しかしながら、エッチング液として用いられるリン酸水溶液などのように濃度を調整する場合などにおいては、所定濃度の薬剤の水溶液を所定温度に加熱することで水溶液の濃度とは異なる濃度の処理液を生成する。そのため、廃棄される処理液と同量の水溶液を補充すると、処理液の濃度が変化してしまい、基板を良好に処理することができない。

【課題を解決するための手段】

【0010】

そこで、本発明では、所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用いて基板を液処理する基板液処理装置において、前記処理液を貯留する処理液貯留部と、前記処理液貯留部に前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を供給する水溶液供給部と、前記処理液貯留部から前記処理液を排出する処理液排出部と、前記水溶液供給部と処理液排出部を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記水溶液供給部によって前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給するとともに、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液排出部によって前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出して、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持するように制御することにした。

【0011】

また、前記水溶液として前記処理液よりも濃度及び温度が低いものを用い、前記処理液貯留部への前記水溶液の供給後に加熱する加熱手段を有することにした。

【0012】

また、前記処理液貯留部に水を供給する水供給部を設け、前記制御部は、加熱によって前記処理液貯留部から蒸発する水の量と前記処理液貯留部から排出させる前記処理液に含有される水の量とを加算した水の量から前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される水の量を減算した水の量と同一量の水を前記水供給部から前記処理液貯留部に供給するように制御することにした。

【0013】

また、前記制御部は、前記処理液貯留部で貯留する前記処理液に前記基板を浸漬させて前記基板を前記処理液で処理するとともに、前記基板の処理中に前記水溶液供給部による前記水溶液の供給と前記処理液排出部による前記処理液の排出とを同時に行うように制御することにした。

【0014】

また、前記制御部は、前記処理液貯留部に前記基板を浸漬させた後の前記処理液貯留部の水位を記憶するとともに、その水位を維持するように前記処理液排出部による前記処理液貯留部からの前記処理液の排出量を制御することにした。

【0015】

また、本発明では、所定濃度の薬剤の水溶液を処理液として用いて基板を液処理する基板液処理方法において、前記処理液を処理液貯留部に貯留しておき、前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を前記処理液貯留部に供給するとともに、前記処理液貯留部から前記処理液を排出して、前記処理液貯留部に貯留される前記処理液を更新し、その際に、前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給するとともに、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出して、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持することにした。

【0016】

また、前記水溶液として前記処理液よりも濃度及び温度が低いものを用い、前記処理液貯留部への前記水溶液の供給後に加熱することにした。

【0017】

また、加熱によって前記処理液貯留部から蒸発する水の量と前記処理液貯留部から排出させる前記処理液に含有される水の量とを加算した水の量から前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される水の量を減算した水の量と同一量の水を前記処理液貯留部に供給することにした。

【0018】

また、前記処理液貯留部で貯留する前記処理液に前記基板を浸漬させて前記基板を前記処理液で処理するとともに、前記基板の処理中に前記水溶液の供給と前記処理液の排出とを同時に行うことにした。

【0019】

また、前記処理液貯留部に前記基板を浸漬させた後の前記処理液貯留部の水位を記憶するとともに、その水位を維持するように前記処理液貯留部から前記処理液を排出することにした。

【0020】

また、本発明では、基板を液処理するための処理液として所定濃度の薬剤の水溶液を貯留する処理液貯留部と、前記処理液貯留部に前記処理液とは異なる濃度の前記薬剤の水溶液を供給する水溶液供給部と、前記処理液貯留部から前記処理液を排出する処理液排出部とを有する基板液処理装置を制御するための基板液処理プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体において、前記水溶液供給部によって前記処理液貯留部に所定量の前記水溶液を単位時間当たりに供給させ、前記処理液貯留部に供給される前記水溶液に含有される前記薬剤の量と同一量の薬剤を含有する前記処理液を前記処理液排出部によって前記処理液貯留部から単位時間当たりに排出させて、前記処理液貯留部に貯留されている前記処理液に含有される薬剤の量を一定に保持させることにした。

【発明の効果】

【0021】

本発明では、処理液の濃度を変化させることなく処理液を迅速に更新することができるので、基板液処理装置のスループットを低減させることなく、基板の液処理を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】基板液処理装置を示す平面説明図。

【図2】エッチング処理装置を示す説明図。

【図3】基板液処理プログラムを示すフローチャート。

【図4】同タイムチャート。

【図5】他のエッチング処理装置を示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下に、本発明に係る基板液処理装置及び基板液処理方法並びに基板液処理プログラムの具体的な構成について図面を参照しながら説明する。

【0024】

図１に示すように、基板液処理装置１は、キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６、制御部７を有する。

【0025】

キャリア搬入出部２は、複数枚（たとえば、２５枚）の基板８を水平姿勢で上下に並べて収容したキャリア９の搬入及び搬出を行う。

【0026】

このキャリア搬入出部２には、複数個のキャリア９を載置するキャリアステージ１０と、キャリア９の搬送を行うキャリア搬送機構１１と、キャリア９を一時的に保管するキャリアストック１２，１３と、キャリア９を載置するキャリア載置台１４とが設けられている。ここで、キャリアストック１２は、製品となる基板８をロット処理部６で処理する前に一時的に保管する。また、キャリアストック１３は、製品となる基板８をロット処理部６で処理した後に一時的に保管する。

【0027】

そして、キャリア搬入出部２は、外部からキャリアステージ１０に搬入されたキャリア９をキャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１２やキャリア載置台１４に搬送する。また、キャリア搬入出部２は、キャリア載置台１４に載置されたキャリア９をキャリア搬送機構１１を用いてキャリアストック１３やキャリアステージ１０に搬送する。キャリアステージ１０に搬送されたキャリア９は、外部へ搬出される。

【0028】

ロット形成部３は、１又は複数のキャリア９に収容された基板８を組合せて同時に処理される複数枚（たとえば、５０枚）の基板８からなるロットを形成する。

【0029】

このロット形成部３には、複数枚の基板８を搬送する基板搬送機構１５が設けられている。なお、基板搬送機構１５は、基板８の搬送途中で基板８の姿勢を水平姿勢から垂直姿勢及び垂直姿勢から水平姿勢に変更させることができる。

【0030】

そして、ロット形成部３は、キャリア載置台１４に載置されたキャリア９から基板搬送機構１５を用いて基板８をロット載置部４に搬送し、ロット載置部４でロットを形成する。また、ロット形成部３は、ロット載置部４に載置されたロットを基板搬送機構１５でキャリア載置台１４に載置されたキャリア９へ搬送する。なお、基板搬送機構１５は、複数枚の基板８を支持するための基板支持部として、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）の基板８を支持する処理前基板支持部と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）の基板８を支持する処理後基板支持部の２種類を有している。これにより、処理前の基板８等に付着したパーティクル等が処理後の基板８等に転着するのを防止する。

【0031】

ロット載置部４は、ロット搬送部５によってロット形成部３とロット処理部６との間で搬送されるロットを一時的に載置（待機）する。

【0032】

このロット載置部４には、処理前（ロット搬送部５で搬送される前）のロットを載置する搬入側ロット載置台１７と、処理後（ロット搬送部５で搬送された後）のロットを載置する搬出側ロット載置台１８とが設けられている。搬入側ロット載置台１７及び搬出側ロット載置台１８には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて載置される。

【0033】

そして、ロット載置部４では、ロット形成部３で形成したロットが搬入側ロット載置台１７に載置され、そのロットがロット搬送部５を介してロット処理部６に搬入される。また、ロット載置部４では、ロット処理部６からロット搬送部５を介して搬出されたロットが搬出側ロット載置台１８に載置され、そのロットがロット形成部３に搬送される。

【0034】

ロット搬送部５は、ロット載置部４とロット処理部６との間やロット処理部６の内部間でロットの搬送を行う。

【0035】

このロット搬送部５には、ロットの搬送を行うロット搬送機構１９が設けられている。ロット搬送機構１９は、ロット載置部４とロット処理部６に沿わせて配置したレール２０と、複数枚の基板８を保持しながらレール２０に沿って移動する移動体２１とで構成する。移動体２１には、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を保持する基板保持体２２が進退自在に設けられている。

【0036】

そして、ロット搬送部５は、搬入側ロット載置台１７に載置されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、そのロットをロット処理部６に受渡す。また、ロット搬送部５は、ロット処理部６で処理されたロットをロット搬送機構１９の基板保持体２２で受取り、そのロットを搬出側ロット載置台１８に受渡す。さらに、ロット搬送部５は、ロット搬送機構１９を用いてロット処理部６の内部においてロットの搬送を行う。

【0037】

ロット処理部６は、垂直姿勢で前後に並んだ複数枚の基板８を１ロットとしてエッチングや洗浄や乾燥などの処理を行う。

【0038】

このロット処理部６には、基板８の乾燥処理を行う乾燥処理装置２３と、基板保持体２２の洗浄処理を行う基板保持体洗浄処理装置２４と、基板８の洗浄処理を行う洗浄処理装置２５と、基板８のエッチング処理を行う２台のエッチング処理装置２６とが並べて設けられている。

【0039】

乾燥処理装置２３は、処理槽２７に基板昇降機構２８を昇降自在に設けている。処理槽２７には、基板８の乾燥を行うＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の乾燥用の処理ガスが供給される。基板昇降機構２８には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。乾燥処理装置２３は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構２８で受取り、基板昇降機構２８でそのロットを昇降させることでロットを処理槽２７の乾燥用の処理ガスを供給させて基板８の乾燥処理を行う。また、乾燥処理装置２３は、基板昇降機構２８からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。

【0040】

基板保持体洗浄処理装置２４は、処理槽２９に洗浄用の処理液及び乾燥ガスを供給できるようになっており、ロット搬送機構１９の基板保持体２２に洗浄用の処理液を供給した後、乾燥ガスを供給することで基板保持体２２の洗浄処理を行う。

【0041】

洗浄処理装置２５は、洗浄用の処理槽３０とリンス用の処理槽３１とを有し、各処理槽３０，３１に基板昇降機構３２，３３を昇降自在に設けている。洗浄用の処理槽３０には、基板８の洗浄を行うＳＣ−１等の洗浄用の処理液が貯留される。リンス用の処理槽３１には、基板８のリンスを行う純水等のリンス用の処理液が貯留される。

【0042】

エッチング処理装置２６は、エッチング用の処理槽３４とリンス用の処理槽３５とを有し、各処理槽３４，３５に基板昇降機構３６，３７を昇降自在に設けている。エッチング用の処理槽３４には、基板８のエッチングを行うリン酸水溶液等のエッチング用の処理液が貯留される。リンス用の処理槽３５には、基板８のリンスを行う純水等のリンス用の処理液が貯留される。

【0043】

これら洗浄処理装置２５とエッチング処理装置２６は、同様の構成となっている。エッチング処理装置２６について説明すると、基板昇降機構３６，３７には、１ロット分の複数枚の基板８が垂直姿勢で前後に並べて保持される。エッチング処理装置２６は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構３６で受取り、基板昇降機構３６でそのロットを昇降させることでロットを処理槽３４のエッチング用の処理液に浸漬させて基板８のエッチング処理を行う。その後、エッチング処理装置２６は、基板昇降機構３６からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。また、エッチング処理装置２６は、ロット搬送機構１９の基板保持体２２からロットを基板昇降機構３７で受取り、基板昇降機構３７でそのロットを昇降させることでロットを処理槽３５のリンス用の処理液に浸漬させて基板８のリンス処理を行う。その後、エッチング処理装置２６は、基板昇降機構３７からロット搬送機構１９の基板保持体２２にロットを受渡す。

【0044】

このエッチング処理装置２６では、所定濃度の薬剤（リン酸）の水溶液（８８．３重量％のリン酸水溶液）を処理液（エッチング液）として用いて基板８を液処理（エッチング処理）する。

【0045】

エッチング処理装置２６は、図２に示すように、所定濃度のリン酸水溶液（８８．３重量％のリン酸水溶液）からなる処理液を貯留するとともに基板８を処理するための処理液貯留部３８と、処理液貯留部３８に処理液とは異なる濃度の薬剤（リン酸）の水溶液（８５重量％のリン酸水溶液）を供給するための水溶液供給部３９と、処理液貯留部３８に水（純水）を供給するための水供給部４０と、処理液貯留部３８に貯留された処理液を循環させるための処理液循環部４１と、処理液貯留部３８から処理液を排出する処理液排出部４２とを有する。

【0046】

処理液貯留部３８は、上部を開放させた処理槽３４の上部周囲に上部を開放させた外槽４３を形成し、処理槽３４と外槽４３に処理液を貯留する。処理槽３４では、基板８を基板昇降機構３６によって浸漬させることで基板８を液処理する処理液を貯留する。外槽４３では、処理槽３４からオーバーフローした処理液や、水溶液供給部３９から供給される水溶液や、水供給部４０から供給される水を貯留するとともに、処理液循環部４１によって処理槽３４に処理液を供給する。外槽４３には、処理液の水位を検出する水位センサー４４が設けられている。水位センサー４４は、制御部７に接続されている。
水溶液供給部３９は、所定濃度（８５重量％）及び所定温度（２５℃）のリン酸水溶液を供給するための水溶液供給源４５を処理液貯留部３８の外槽４３に流量調整器４６を介して接続する。流量調整器４６は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御及び流量制御される。

【0047】

水供給部４０は、所定温度（２５℃）の純水を供給するための水供給源４７を処理液貯留部３８の外槽４３に流量調整器４８を介して接続する。流量調整器４８は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御及び流量制御される。

【0048】

処理液循環部４１は、処理液貯留部３８の外槽４３の底部と処理槽３４の底部との間に循環流路４９を形成する。循環流路４９には、ポンプ５０、ヒーター（加熱手段）５１、フィルター５２、リン酸水溶液の濃度を検出する濃度センサー５３が順に設けられている。これらのポンプ５０、ヒーター５１、フィルター５２、濃度センサー５３は、制御部７に接続されている。そして、処理液循環部４１は、ポンプ５０を駆動させることで外槽４３から処理槽３４に処理液を循環させる。その際に、ヒーター５１で処理液を所定温度（１６５℃）に加熱する。

【0049】

処理液排出部４２は、処理液貯留部３８の処理槽３４の底部に外部ドレイン５４を開閉弁５５を介して接続する。開閉弁５５は、制御部７に接続されており、制御部７で開閉制御される。

【0050】

エッチング処理装置２６は、水溶液供給部３９によって所定濃度（８５重量％）及び所定温度（２５℃）のリン酸水溶液を処理液貯留部３８に供給し、処理液循環部４１によって所定濃度（８８．３重量％）及び所定温度（１６５℃）になるように加熱して処理液を生成し、処理液を処理液貯留部３８に貯留する。また、エッチング処理装置２６は、加熱によって蒸発する水の量に相応する量の純水を水供給部４０によって処理液貯留部３８に供給する。これにより、エッチング処理装置２６は、処理液貯留部３８の処理槽３４に所定濃度（８８．３重量％）及び所定温度（１６５℃）の処理液を貯留し、その処理液に基板昇降機構３６によって基板８を浸漬させることで、基板８をエッチング処理する。

【0051】

また、エッチング処理装置２６は、処理液排出部４２によって処理液貯留部３８の処理液の一部（又は全部）を排出するとともに、水溶液供給部３９によって新規に水溶液を供給して、処理液貯留部３８に貯留する処理液を適宜更新（交換）する。

【0052】

制御部７は、基板液処理装置１の各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６など）の動作を制御する。

【0053】

この制御部７は、たとえばコンピュータであり、コンピュータで読み取り可能な記録媒体５６を備える。記録媒体５６には、基板液処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部７は、記録媒体５６に記録されたプログラムを読み出して実行することによって基板液処理装置１の動作を制御する。なお、プログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記録媒体５６に記録されていたものであって、他の記録媒体から制御部７の記録媒体５６にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記録媒体５６としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

【0054】

基板液処理装置１は、以上に説明したように構成しており、制御部７で各部（キャリア搬入出部２、ロット形成部３、ロット載置部４、ロット搬送部５、ロット処理部６など）の動作を制御することで、基板８を処理する。

【0055】

この基板液処理装置１で基板８をエッチング処理する場合、記録媒体５６に記録された基板液処理プログラムに従って制御部７でエッチング処理装置２６などを以下に説明するように制御する（図３及び図４参照。）。

【0056】

まず、基板液処理装置１は、基板８をエッチング処理するための準備を行う（準備工程）。

【0057】

この準備工程において、制御部７は、処理液貯留部３８に貯留された処理液を処理液循環部４１によって循環させながら加熱させる。これにより、所定濃度（８８．３重量％）及び所定温度（１６５℃）の処理液が生成される。処理液は、処理液貯留部３８の処理槽３４に貯留されるとともに、処理槽３４から外槽４３へとオーバーフローし、処理液循環部４１によって所定温度（１６５℃）を保持するように加熱される。このように処理液（リン酸水溶液）を水の沸点以上の温度に加熱すると、処理液に含有される水分が蒸発して、処理液に含有されるリン酸の濃度が増加する。そこで、制御部７は、加熱によって蒸発する水の量に相応する量の純水を水供給部４０によって処理液貯留部３８に供給させる。これにより、処理液貯留部３８の処理槽３４に貯留される処理液を所定濃度（８８．３重量％）及び所定温度（１６５℃）に保持する。たとえば、加熱による水蒸発量が１００ml／minの場合、同量の純水を水供給部４０から処理液貯留部３８に供給する。なお、処理液の加熱は、その後の工程（搬入工程、処理工程、搬出工程）においても継続して行う。

【0058】

次に、基板液処理装置１は、エッチング処理する基板８を搬入する（搬入工程）。

【0059】

この搬入工程において、制御部７は、基板昇降機構３６を処理槽３４の内部から上昇させる。その後、同時に処理する１ロット分の基板８をロット搬送機構１９から基板昇降機構３６へと搬送させる。その後、基板８を保持した基板昇降機構３６を処理槽３４の内部へと降下させる。これにより、処理槽３４に貯留された処理液に基板８が浸漬される。なお、処理液貯留部３８に貯留された処理液の水位は、基板昇降機構３６の上昇に伴って一旦降下した後に、基板８を保持した基板昇降機構３６の降下に伴って上昇する。

【0060】

基板８が処理液に浸漬されることで基板８のエッチング処理が開始される（処理工程）。基板８が処理液でエッチング処理されると、処理液に含有されるシリコンの濃度が増加する。処理液の能力（エッチングレート）が処理液中のシリコン濃度に依存するために処理液中のシリコン濃度を一定濃度範囲内に保持する必要がある。そこで、基板液処理装置１では、以下に説明するように、基板８の処理中に処理液の一部を排出するとともに新たな処理液を供給することで処理液の更新を行っている。

【0061】

エッチング処理開始時に、制御部７は、処理液貯留部３８に貯留された処理液の液面高さ（水位）を水位センサー４４で検出し記憶する（水位記憶）。その後、制御部７は、水溶液供給部３９によって所定濃度（８５重量％）及び所定温度（２５℃）のリン酸水溶液を新たに処理液貯留部３８に供給させるとともに、処理液排出部４２によって処理液貯留部３８から所定量の処理液を排出させる（処理液更新）。なお、処理液の更新は、エッチング処理の開始から所定時間経過した時に開始してもよく、処理液中のシリコン濃度が所定値以上となった時に開始してもよい。

【0062】

ここで、基板液処理装置１では、水溶液供給部３９から５００ml／minの処理液を新たに供給する。新たに供給される水溶液は、８５重量％のリン酸水溶液となっている。そのため、水溶液の濃度とは異なる濃度の処理液を同量排出した場合、処理液貯留部３８に貯留される処理液の濃度が変化してしまう。上記基板液処理装置１では、排出される処理液の濃度（８８．３重量％）よりも供給される水溶液の濃度（８５重量％）のほうが低いため、排出量と供給量とを同じにすると、処理液の濃度が低下する。

【0063】

そこで、制御部７は、水溶液供給部３９によって処理液貯留部３８に所定量のリン酸水溶液を供給させるとともに、処理液貯留部３８に供給されるリン酸水溶液に含有される薬剤（リン酸）の量と同一量の薬剤を含有する処理液を処理液排出部４２によって処理液貯留部３８から排出させる。たとえば、水溶液供給部３９から処理液貯留部３８に５００ml／minの８５重量％リン酸水溶液を新たに供給する場合、供給されるリン酸水溶液５００ml／min中に３８４．６ml／minのリン酸が含有されている。これと同一量のリン酸を含有する８８．３重量％の処理液として４３６．６ml／minの処理液を処理液貯留部３８から排出する。これにより、処理液貯留部３８に貯留されている処理液に含有される薬剤の量を常に一定に保持することができる。

【0064】

また、基板液処理装置１では、処理液貯留部３８に供給される水溶液の温度（２５℃）が処理液貯留部３８に貯留される処理液の温度（１６５℃）よりも低く、処理液循環部４１によって処理液を水の沸点以上の温度に加熱している。そのため、上記基板液処理装置１では、処理液貯留部３８から一定量の水分が蒸発する。加熱による水蒸発量が１００ml／minの場合、処理液の更新時に同量の純水を水供給部４０から処理液貯留部３８に供給すると、排出される処理液の濃度（８８．３重量％）よりも供給される水溶液の濃度（８５重量％）のほうが低いために、処理液の濃度が低下する。

【0065】

そこで、制御部７は、加熱によって処理液貯留部３８から蒸発する水の量と処理液貯留部３８から排出させる処理液に含有される水の量とを加算した水の量から処理液貯留部３８に供給されるリン酸水溶液に含有される水の量を減算した水の量と同一量の純水を水供給部４０から処理液貯留部３８に供給させる。たとえば、上述したように、水溶液供給部３９から処理液貯留部３８に５００ml／minの８５重量％リン酸水溶液を新たに供給し、供給されるリン酸水溶液と同一量のリン酸を含有する４３６．６ml／minの８８．３重量％の処理液を処理液貯留部３８から排出する場合、加熱によって処理液貯留部３８から蒸発する水の量を１００ml／minとすると、処理液貯留部３８から排出させる８８．３重量％の処理液に含有される水の量が５２ml／minとなり、処理液貯留部３８に供給されるリン酸水溶液に含有される水の量が１１５．４ml／minとなる。そのため、加熱によって処理液貯留部３８から蒸発する水の量１００ml／minと処理液貯留部３８から排出させる処理液に含有される水の量５２ml／minとを加算した水の量が１５２ml／minとなる。その量（１５２ml／min）から処理液貯留部３８に供給されるリン酸水溶液に含有される水の量１１５．４ml／minを減算した水の量が３６．６ml／minとなる。この３６．６ml／minと同一量の純水を水供給部４０から処理液貯留部３８に供給する。これにより、処理液貯留部３８に貯留されている処理液に含有される純水の量を常に一定に保持することができる。

【0066】

このように、基板液処理装置１では、処理液貯留部３８に貯留されている処理液に含有される薬剤（リン酸）の量と純水の量とを常に一定に保持することができ、処理液の濃度及び量を一定に保持することができる。これにより、基板８のエッチング処理を良好に行うことができる。

【0067】

そして、上記基板液処理装置１では、処理液貯留部３８に貯留されている処理液の量を一定に保持しているために、処理液排出部４２から排出する処理液の量を流量調整器等を用いて正確に制御しなくても、エッチング処理開始時に記憶した処理液の液面高さ（水位）を維持するように処理液排出部４２を制御すればよい。これにより、基板液処理装置１のコストダウンを図ることができる。

【0068】

上記エッチング処理を所定時間行った後に、基板液処理装置１は、エッチング処理した基板８を搬出する（搬出工程）。

【0069】

この搬出工程において、制御部７は、基板８を保持した基板昇降機構３６を処理槽３４の内部から上昇させる。これにより、基板８のエッチング処理が終了する。その後、同時に処理した１ロット分の基板８を基板昇降機構３６からロット搬送機構１９へと搬送させる。その後、基板昇降機構３６を処理槽３４の内部へと降下させる。

【0070】

以上に説明したように、上記基板液処理装置１では、処理液貯留部３８に所定量の処理液とは異なる濃度の水溶液を供給するとともに、処理液貯留部３８に供給される水溶液に含有される薬剤の量と同一量の薬剤を含有する処理液を処理液貯留部３８から排出することで処理液の更新を行っているために、処理液の濃度を変化させることなく処理液を迅速に更新することができ、基板液処理装置１のスループットを低減させることなく、基板８の液処理を良好に行うことができる。

【0071】

なお、上記基板液処理装置１では、処理液貯留部３８で基板８を液処理する場合に本発明を適用した例を説明したが、たとえば図５に示すように、本発明は、処理液貯留部３８としての貯留タンクから別個の基板処理部５７に処理液を供給し、基板処理部５７で基板８を液処理する場合にも適用することができる。また、本発明は、処理液としてリン酸水溶液を用いた場合に限られず、他の１種類の水溶液又は複数種類の水溶液の混合液などを用いる場合にも適用することができ、また、エッチング処理に限られず洗浄処理などにも適用することができる。

【符号の説明】

【0072】

７ 制御部
８ 基板
２６ エッチング処理装置
３８ 処理液貯留部
３９ 水溶液供給部
４０ 水供給部
４１ 処理液循環部
４２ 処理液排出部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】