6947346 基板処理装置及び基板処理方法

(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】6947346

(24)【登録日】2021年9月21日

(45)【発行日】2021年10月13日

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20210930BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20210930BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/306 J

   H01L21/304 642B

   H01L21/304 648G

【請求項の数】26

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2017-157569(P2017-157569)

(22)【出願日】2017年8月17日

(65)【公開番号】特開2018-56555(P2018-56555A)

(43)【公開日】2018年4月5日

【審査請求日】2020年6月22日

(31)【優先権主張番号】特願2016-185859(P2016-185859)

(32)【優先日】2016年9月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100113608

【弁理士】

【氏名又は名称】平川 明

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100123098

【弁理士】

【氏名又は名称】今堀 克彦

(74)【代理人】

【識別番号】100125357

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 剛

(72)【発明者】

【氏名】杉岡 真治

【審査官】 佐藤 靖史

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−０７４５５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−０６７７０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０５３６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２６０２４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／３０６

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一種以上の薬液及び純水を含む処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記基板に前記所定の処理を行うための前記処理液が貯留された処理槽と、
前記処理槽中の前記処理液のライフタイムに合わせて該処理液を交換する処理液交換部と、
前記処理液における純水または他の所定成分の濃度を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記濃度に基づいて、前記処理槽中の処理液に純水または前記他の所定成分を供給することで、前記濃度が所定の目標濃度になるように制御する濃度制御部と、
前記目標濃度を変更する目標値変更部と、
を備えることを特徴とする、基板処理装置。

【請求項2】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記目標値変更部は、前記目標濃度に上限値を設けたことを特徴とする、請求項１または２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理液は、リン酸、硝酸、酢酸の少なくとも一つ及び、純水を含む混酸水溶液であり、
前記濃度制御部は、前記混酸水溶液に純水を供給することで前記混酸水溶液の純水濃度が所定の目標濃度になるように制御することを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、一定時間毎に前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させるタイミングを変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴と
する請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させる際の上昇幅を変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記純水の供給が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項10】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、所定枚数の前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項11】

前記目標値変更部は、前記基板の処理における処理の程度を示す重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項12】

前記処理液のライフタイム中に、複数種類の基板を処理し、
前記目標値変更部は、前記複数種類の基板のうちの各種類の基板についての、前記重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量の合計量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１１に記載の基板処理装置。

【請求項13】

前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイム中において、所定の待ち時間の間に前記基板の処理が行われない場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１１または１２に記載の基板処理装置。

【請求項14】

一種以上の薬液及び純水を含み処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記処理液のライフタイムに合わせて該処理液を交換する処理液交換工程と、
前記処理液における純水または他の所定成分の濃度を検出する濃度検出工程と、
前記濃度検出工程において検出された前記濃度に基づいて、前記濃度が所定の目標濃度になるように前記処理槽中の前記処理液に純水または前記他の所定成分を供給する濃度制御工程と、
前記処理液のライフタイムの途中で前記目標濃度を変更する目標値変更工程と、
を備えることを特徴とする、基板処理方法。

【請求項15】

前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする、請求項１４に記載の基板処理方法。

【請求項16】

前記目標値変更工程においては、前記目標濃度に上限値が設けられたことを特徴とする、請求項１４または１５に記載の基板処理方法。

【請求項17】

前記処理液は、リン酸、硝酸、酢酸の少なくとも一つ及び、純水を含む混酸水溶液であり、
前記濃度制御工程においては、前記混酸水溶液の純水濃度が所定の目標濃度になるよう
に前記混酸水溶液に純水を供給することを特徴とする、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項18】

前記目標値変更工程においては、一定時間毎に前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項19】

前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させるタイミングを変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項20】

前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させる際の上昇幅を変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴とする請求項１４から１８のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項21】

前記目標値変更工程においては、前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項22】

前記目標値変更工程においては、前記純水の供給が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項23】

前記目標値変更工程においては、所定枚数の前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項24】

前記目標値変更工程においては、前記基板の処理における処理の程度を示す重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の基板処理方法。

【請求項25】

前記処理液のライフタイム中に、複数種類の基板を処理し、
前記目標値変更工程においては、前記複数種類の基板のうちの各種類の基板についての、前記重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量の合計量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項２４に記載の基板処理方法。

【請求項26】

前記目標値変更工程においては、前記処理液のライフタイム中において、所定の待ち時間の間に前記基板の処理が行われない場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする請求項２４または２５に記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェハ等の基板を処理槽に貯留された処理液に浸漬させ、エッチング処理や洗浄処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関し、特に、処理槽における処理液の濃度制御に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体装置の製造工程には、半導体ウェハ等の基板を処理槽に浸漬させることにより、当該基板にエッチング処理や洗浄処理を施す工程が含まれる。このような工程は、複数の処理槽を含む基板処理装置により実行される。この基板処理装置の各処理槽における処理液の濃度は、時間の経過とともに、処理液構成成分の蒸発、分解等によって変化する場合があるので、処理液の濃度を上記のエッチング処理や洗浄処理に適切な範囲内に維持するための濃度制御が行われている。

【0003】

このような技術としては以下のようなものが公知である。すなわち、この技術においては、処理液を処理槽に供給するタンクを有している。そして、タンクおよび循環ライン内に存在する処理液の濃度が所定範囲から外れたときに、濃度補正部を用いて、タンクの出口よりも下流側であってかつ液処理ユニットが接続される接続領域よりも上流側に設定された注入位置において、循環ラインに処理液構成成分を注入して循環ラインを流れる処理液に混合する。これにより、循環ラインを流れる処理液の濃度を補正する（例えば、特許文献１を参照）。

【0004】

上記のような従来技術においては、循環ラインに濃度計を配置し循環ライン内に存在する処理液の濃度を計測しているが、この濃度計で得られる測定値は、循環ラインにおける処理液の状態により影響を受ける場合があり、フィードバック制御等により処理液の見かけ上の濃度を目標値に制御していたとしても、実際の処理液の濃度が時間の経過とともに、見かけ上の濃度から乖離してしまう場合があった。

【0005】

また、処理液が複数の薬剤及び純水で構成されている場合、処理液構成成分には、蒸発し易い成分と蒸発し難い成分が存在するため、各成分の揮発性の相違を考慮せずに濃度の制御を行ったとしても、処理液の濃度を目的とする処理に対して適切な範囲内に維持することが困難な場合があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１５−４６４４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、上記のような状況を鑑みて発明されたものであり、その目的は、基板処理装置または基板処理方法において、処理槽における処理液の濃度をより確実に、該処理槽において行われる処理に適した濃度に維持することが可能な技術を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための本発明は、一種以上の薬液及び純水を含む処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理装置であって、
前記基板に前記所定の処理を行うための前記処理液が貯留された処理槽と、
前記処理槽中の前記処理液のライフタイムに合わせて該処理液を交換する処理液交換部
と、
前記処理液における純水または他の所定成分の濃度を検出する検出部と、
前記検出部によって検出された前記濃度に基づいて、前記処理槽中の処理液に純水または前記他の所定成分を供給することで、前記濃度が所定の目標濃度になるように制御する濃度制御部と、
前記目標濃度を変更する目標値変更部と、
を備えることを特徴とする。

【0009】

これによれば、前記処理液の状態によって検出部の検出値が変化してしまう場合など、見かけ上の前記純水または他の所定成分の濃度と実際の前記純水または他の所定成分の濃度との間の乖離、または、検出された濃度において予想される処理状況（例えばエッチングレート）と実際に得られた処理状況との間の乖離がある場合でも、目標濃度を変更することで、当該乖離をキャンセルし、より確実に、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。なお、ここで処理液のライフタイムとは、処理液の状態が変化し継続して当該処理液を使用し続けると処理自体が充分に行われなくなると判断される使用時間であり、予め実験等により定められる。また、「ライフタイムに合わせる」とは、ライフタイムの経過時であっても良いし、ライフタイム経過時に対して若干前後する時点であってもよい。

【0010】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。そうすれば、前記処理液のライフタイムの途中で、純水または他の所定成分をより多く供給することで、当該乖離をキャンセルし、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。この場合、前記純水または他の所定成分の濃度を低下させる制御と比較して、より容易に、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0011】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記目標濃度に上限値を設けるようにしてもよい。これによれば、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度が過剰に上昇してしまうことを防止できる。

【0012】

また、本発明においては、前記処理液は、リン酸、硝酸、酢酸の少なくとも一つ及び、純水を含む混酸水溶液であり、前記濃度制御部は、前記混酸水溶液に純水を供給することで前記混酸水溶液の純水濃度が所定の目標濃度になるように制御するようにしてもよい。これによれば、純水の供給量や供給タイミングを変更するという簡単な動作によって、純水の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0013】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、一定時間毎に前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。これによれば、前記目標濃度の急激な変化を抑制しつつ、より安定的に、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0014】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させるタイミングを変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更するようにしてもよい。これによれば、より高い自由度で前記処理液の状態に応じて、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0015】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記目標濃度を上昇させる際の上昇幅を変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更するようにしてもよい。このことによっても、より高い自由度で前記処理液の状態に応じて、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0016】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、前記基板の処理が行われた場合には、基板から金属イオンが処理液中に溶出する傾向が強い。よって、前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることで、より確実にまたは適時に、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0017】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、前記純水の供給が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、前記基板の処理が行われた場合に、純水の供給が行われる確率が高く、基板の処理タイミングと純水の供給タイミングとの間には高い相関が認められるので、純水の供給が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることによっても、より確実にまたは適時に、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0018】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイムの途中で、所定枚数の前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、前記基板の処理が行われた場合に、処理される基板の枚数はいつも同じとは限らない。一方、基板から溶出される金属イオンの量が直接関連しているのは、基板の処理の回数よりも、むしろ、処理された基板の枚数である。よって、所定枚数の前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることで、より精度よく、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0019】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記基板の処理における処理の程度を示す重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、前記基板の処理が行われた場合に、基板の種類によって、１枚の基板を処理する際の処理の程度は異なる。この処理の程度とは、例えば、１枚の基板の処理において反応に用いられる処理液の量または、１枚の基板の処理による処理液の劣化度合いであってもよい。よって、処理液における純水または他の所定成分の濃度の変化は、処理された基板の枚数の他、１枚の基板を処理する際の処理の程度によって決まる。

【0020】

このことより、本発明においては、基板の処理における処理の程度を示す重み係数と基板の処理枚数とに基づく処理量が所定量となった場合に、目標濃度を上昇させることで、さらに精度よく、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。なお、重み係数と基板の処理枚数とに基づく処理量とは、例えば、重み係数と基板の処理枚数を乗じることにより算出されるものであってもよいし、基板の処理枚数を（重み係数）乗する等、他の計算式によるものであってもよい。

【0021】

また、本発明においては、前記処理液のライフタイム中に複数種類の基板を処理し、前記目標値変更部は、前記複数種類の基板のうちの各種類の基板についての、前記重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量の合計量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、基板処理装置が、処理液のライフタイム中に複数種類の基板を処理する場合には、処理液の純水または他の所定成分の濃度の変化は、各々の種類の基板の処理量の合計量によって決まる。

【0022】

このことより、本発明においては、処理液のライフタイム中に複数種類の基板を処理する際には、複数種類の基板のうちの各種類の基板についての、重み係数と基板の処理枚数
とに基づく処理量の合計量が所定量となった場合に、目標濃度を上昇させることとした。これにより、基板処理装置が、処理液のライフタイム中に複数種類の基板を処理する場合にも、より精度よく、純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0023】

また、本発明においては、前記目標値変更部は、前記処理液のライフタイム中において、所定の待ち時間の間に前記基板の処理が行われない場合に、前記目標濃度を上昇させるようにしてもよい。ここで、処理液のライフタイム中において、長時間に亘って基板の処理が行われない場合には、そのことによっても、処理液における純水または他の所定成分の濃度が蒸発や分解によって変化する場合がある。よって、本発明においては、目標値変更部は、上述の重み係数と基板の処理枚数とに基づく基板の処理量（または、複数種類の基板の処理量の合計量）が所定量となった場合に、目標濃度を上昇させるとともに、所定の待ち時間の間に基板の処理が行われない場合にも、目標濃度を上昇させることとした。これによれば、基板の処理の重み係数と基板の処理枚数とに基づく処理量を処理液の濃度制御の基準にするとともに、基板の処理が長時間に亘り処理されないことも処理液の濃度制御の基準にすることができ、さらに精度よく、処理液における純水または他の所定成分の濃度を処理に応じた適切な値に制御することが可能となる。

【0024】

また、本発明は、一種以上の薬液及び純水を含み処理槽に貯留された処理液に基板を浸漬させることで該基板に対して所定の処理を行う基板処理方法であって、
前記処理液のライフタイムに合わせて該処理液を交換する処理液交換工程と、
前記処理液における純水または他の所定成分の濃度を検出する濃度検出工程と、
前記濃度検出工程において検出された前記濃度に基づいて、前記濃度が所定の目標濃度になるように前記処理槽中の前記処理液に純水または前記他の所定成分を供給する濃度制御工程と、
前記処理液のライフタイムの途中で前記目標濃度を変更する目標値変更工程と、
を備えることを特徴とする、基板処理方法であってもよい。

【0025】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする、上記の基板処理方法であってもよい。

【0026】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記目標濃度に上限値が設けられたことを特徴とする、上記の基板処理方法であってもよい。

【0027】

また、本発明は、前記処理液は、リン酸、硝酸、酢酸の少なくとも一つ及び、純水を含む混酸水溶液であり、前記濃度制御工程においては、前記混酸水溶液の純水濃度が所定の目標濃度になるように前記混酸水溶液に純水を供給することを特徴とする、上記の基板処理方法であってもよい。

【0028】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、一定時間毎に前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0029】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させるタイミングを変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0030】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記目標濃度を上昇させる際の上昇幅を変更することで、前記目標濃度の変更プロファイルを変更することを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0031】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0032】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記純水の供給が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0033】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、所定枚数の前記基板の処理が行われた場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0034】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記基板の処理における処理の程度を示す重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0035】

また、本発明は、前記処理液のライフタイム中に、複数種類の基板を処理し、
前記目標値変更工程においては、前記複数種類の基板のうちの各種類の基板についての、前記重み係数と前記基板の処理枚数とに基づく処理量の合計量が所定量となった場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0036】

また、本発明は、前記目標値変更工程においては、前記処理液のライフタイム中において、所定の待ち時間の間に前記基板の処理が行われない場合に、前記目標濃度を上昇させることを特徴とする上記の基板処理方法であってもよい。

【0037】

なお、上述した、課題を解決するための手段は適宜組み合わせて使用することが可能である。

【発明の効果】

【0038】

本発明によれば、基板処理装置または基板処理方法において、処理槽における処理液の濃度をより確実に、該処理槽において行われる処理に適した濃度に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0039】

【図1】実施例１に係る基板処理装置の概略構成を示す斜視図である。

【図2】実施例１に係る基板処理装置の機能ブロック図である。

【図3】実施例１に係る基板処理装置の処理部における各処理槽の処理液の制御に関わる構成を示す図である。

【図4】一般的な処理槽における混酸水溶液の濃度制御の態様を示すグラフである。

【図5】実施例１に係る基板処理装置の処理槽における混酸水溶液の濃度制御の態様を示すグラフである。

【図6】実施例１に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの例である。

【図7】実施例１に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの第２の例である。

【図8】実施例１に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの第３の例である。

【図9】実施例２に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの例である。

【図10】実施例２に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの第２の例である。

【図11】実施例３に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの例である。

【図12】実施例３に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの第２の例である。

【図13】実施例３に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの第３の例である。

【図14】実施例４に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの例である。

【図15】実施例５に係る混酸水溶液のライフタイムにおける、下側基準値の変化の態様のグラフの例である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

＜実施例１＞
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施例は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。図１は実施例１に係る基板処理装置１の概略構成を示す斜視図である。この基板処理装置１は、主として基板Ｗに対してエッチング処理や洗浄処理（以下、単に"処理"ともいう）を施すものである。基板処理装置１においては、図１において右奥側に、基板Ｗをストックするバッファ部２が配置され、バッファ部２のさらに右奥側には、基板処理装置１を操作するための正面パネル（不図示）が設けられている。また、バッファ部２における正面パネルと反対側には、基板搬出入口３が設けられている。また、基板処理装置１の長手方向における、バッファ部２の反対側（図１において左手前側）から、基板Ｗに対して処理を行う処理部５、７及び９が並設されている。

【0041】

各処理部５、７及び９は、各々二つの処理槽５ａ及び５ｂ、７ａ及び７ｂ、９ａ及び９ｂを有している。また、基板処理装置１には、複数枚の基板Ｗを各処理部５、７及び９における各処理槽の間でのみ図１中の短い矢印の方向及び範囲に対して移動させるための副搬送機構４３が備えられている。また、この副搬送機構４３は、複数枚の基板Ｗを処理槽５ａ及び５ｂ、７ａ及び７ｂ、９ａ及び９ｂに浸漬しまたは、これらの処理槽から引き上げるため、複数枚の基板Ｗを上下にも移動させる。各々の副搬送機構４３には、複数枚の基板Ｗを保持するリフタ１１、１３及び１５が設けられている。さらに基板処理装置１には、複数枚の基板Ｗを各処理部５、７及び９の各々に搬送するために、図１中の長い矢印の方向及び範囲で移動可能な主搬送機構１７が備えられている。

【0042】

主搬送機構１７は、二本の可動式のアーム１７ａを有している。これらのアーム１７ａには、基板Ｗを載置するための複数の溝（図示省略）が設けられており、図１に示す状態で、各基板Ｗを起立姿勢（基板主面の法線が水平方向に沿う姿勢）で保持する。また、主搬送機構１７における二本のアーム１７ａは、図１中の右斜め下方向から見て、「Ｖ」の字状から逆「Ｖ」の字状に揺動することにより、各基板Ｗを開放する。そして、この動作により、基板Ｗは、主搬送機構１７とリフタ１１、１３及び１５との間で授受されることが可能となっている。

【0043】

図２には、基板処理装置１の機能ブロック図を示す。 上述した主搬送機構１７、副搬
送機構４３、処理部５、７、９は、制御部５５によって統括的に制御されている。制御部５５のハードウェアとしての構成は一般的なコンピュータと同様である。すなわち、制御部５５は、各種演算処理を行うＣＰＵ、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲＯＭ、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭおよび制御用アプリケーションやデータなどを記憶しておく磁気ディスク等を備えている。本実施例においては、制御部５５のＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより、基板Ｗを各処理部５、７、９に搬送し、プログラムに応じた処理を施すように各部を制御する。上記のプログラムは、記憶部５７に記憶されている。

【0044】

図３は、基板処理装置１の処理部５、７、９における各処理槽５ａ、７ａ、９ａの処理液の制御に関わる構成を示す図である。図３においては、処理部５、７、９における各処理槽５ａ、７ａ、９ａのうち、処理槽７ａを例にとって説明する。以下の処理槽７ａの処理液についての制御と同等または類似の制御が、他の処理槽５ａ及び９ａについても適用される。

【0045】

ここで、半導体ウェハの製造工程においては、例えばシリコン等の単結晶インゴッドをその棒軸方向にスライスし、得られたものに対して面取り、ラッピング、エッチング処理、ポリッシング等の処理が順次施される。その結果、基板表面の上には異なる材料による複数の層、構造、回路が形成される。そして、処理槽７ａにおいて行われる基板Ｗのエッチング処理は、例えば、基板Ｗに残ったタングステン等のメタルを除去する目的で行われ、基板Ｗを処理液としての混酸（リン酸、硝酸、酢酸、純水）水溶液などに所定時間浸漬することにより行われる。なお、上記のエッチング処理は本発明における所定の処理の一例である。また、混酸におけるリン酸、硝酸、酢酸は、本発明における"他の所定成分"の一例である。

【0046】

図３において、処理槽７ａは、混酸水溶液中に基板Ｗを浸漬させる内槽５０ａおよび内槽５０ａの上部からオーバーフローした混酸水溶液を回収する外槽５０ｂによって構成される二重槽構造を有している。内槽５０ａは、混酸水溶液に対する耐食性に優れた石英またはフッ素樹脂材料にて形成された平面視矩形の箱形形状部材である。外槽５０ｂは、内槽５０ａと同様の材料にて形成されており、内槽５０ａの外周上端部を囲繞するように設けられている。

【0047】

また、処理槽７ａには、前述のように、貯留された混酸水溶液に基板Ｗを浸漬させるためのリフタ１３が設けられている。リフタ１３は、起立姿勢にて相互に平行に配列された複数（例えば５０枚）の基板Ｗを３本の保持棒によって一括して保持する。リフタ１３は、副搬送機構４３によって上下左右の方向に移動可能に設けられており、保持する複数枚の基板Ｗを内槽５０ａ内の混酸水溶液中に浸漬する処理位置（図３の位置）と混酸水溶液から引き上げた受渡位置との間で昇降させるとともに、隣の処理槽７ｂへ移動させることが可能となっている。

【0048】

また、基板処理装置１は、混酸水溶液を処理槽７ａに循環させる循環ライン２０を備える。循環ライン２０は、処理槽７ａから排出された混酸水溶液を濾過・加熱して再び処理槽７ａに圧送還流させる配管経路であり、具体的には処理槽７ａの外槽５０ｂと内槽５０ａとを流路接続して構成されている。また、循環ライン２０から分岐して排液ライン３０が分岐しており、混酸水溶液を処理槽７ａに戻さず排液する場合には、排液切換えバルブ２６及び、排液バルブ２７を開閉することにより、外槽５０ｂから排出された混酸水溶液をそのまま排液ライン３０を介して廃棄する。

【0049】

循環ライン２０の経路途中には、バルブ類以外では、上流側から循環ポンプ２１、温調器２２、フィルタ２３及び、検出部としての濃度計２４が設けられている。循環ポンプ２１は、循環ライン２０を介して混酸水溶液を外槽５０ｂから吸い込むとともに内槽５０ａに向けて圧送する。温調器２２は、循環ライン２０を流れる混酸水溶液を所定の処理温度にまで再加熱する。なお、処理槽７ａにも図示省略のヒータが設けられており、処理槽７ａに貯留されている混酸水溶液も所定の処理温度を維持するように加熱されている。フィルタ２３は、循環ライン２０を流れる混酸水溶液中の異物を取り除くための濾過フィルタである。

【0050】

また、濃度計２４は、循環ライン２０によって内槽５０ａに回収される混酸水溶液の成
分のうち、純水濃度を測定する。この濃度計２４によって測定される純水濃度が最適値となるように、処理槽７ａ内の混酸濃度が制御されている。ここで、濃度計２４によって純水濃度が測定される処理は本実発明における濃度検出工程に相当する。また、処理槽７ａ内の混酸濃度が制御される処理は制御部５５によって行われるがこの際の制御部５５は濃度制御部に相当し、処理自体は本発明における濃度制御工程に相当する。より具体的には、制御部５５は、図３に示すように、処理槽内の混酸溶液の全液交換制御や、混酸水溶液の濃度のフィードバック制御等に係る処理の他、後述するように、混酸水溶液の濃度の目標値（下側基準値）の変更制御に関わる処理を行う。

【0051】

次に、上記構成を有する基板処理装置１の作用についてより詳細に説明する。まず、処理槽７ａに貯留されている混酸水溶液中に基板Ｗが浸漬されているか否かに関わらず、循環ポンプ２１は常時一定流量にて混酸水溶液を圧送している。循環ライン２０によって処理槽７ａに還流された混酸水溶液は内槽５０ａの底部から供給される。これによって、内槽５０ａの内部には底部から上方へと向かう混酸水溶液のアップフローが生じる。底部から供給された混酸水溶液はやがて内槽５０ａの上端部から溢れ出て外槽５０ｂに流入する。外槽５０ｂに流れ込んだ混酸水溶液は外槽５０ｂから循環ライン２０を介して循環ポンプ２１に送られ、再び処理槽７ａに圧送還流されるという循環プロセスが継続して行われる。

【0052】

このような循環ライン２０による混酸水溶液の循環プロセスを実行しつつ、受渡位置にて複数の基板Ｗを受け取ったリフタ１３が処理位置まで降下して内槽５０ａ内に貯留された混酸水溶液中に基板Ｗを浸漬させる。これにより、所定時間の処理が行われ、処理が終了した後、リフタ１３が再び受渡位置にまで上昇して基板Ｗを混酸水溶液から引き上げる。その後、リフタ１３は水平移動及び降下して基板Ｗを隣の処理槽７ｂに浸漬させ、水洗処理が実施される。

【0053】

上記の他、基板処理装置１には、処理槽７ａの混酸水溶液の濃度を制御するための濃度制御装置４０が備えられている。この濃度制御装置４０は、薬液供給源４１と、薬液供給源４１と処理槽７ａとを結ぶ薬液ライン４２と、純水供給源４６と、純水供給源４６と処理槽７ａとを結ぶ純水ライン４７とを有する。

【0054】

ここで、図示は省略するが、薬液供給源４１には、混酸を構成するリン酸、硝酸、酢酸の各々を供給する供給源が独立に設けられており、薬液ライン４２には、リン酸、硝酸、酢酸の各々を処理槽７ａに導くラインが独立に設けられている。処理液を最初に生成するときは、供給速度が必要となるので太い配管から内槽５０ａに向けて処理液が投入されるが、処理液を補充するときは外槽５０ｂに向けて補充され場合がある。薬液ライン４２の各々のラインには、通過する薬液（リン酸、硝酸、酢酸）の流量を各々測定可能な薬液流量計４４と、リン酸、硝酸、酢酸の各々の流量を調整可能な薬液補充バルブ４５が備えられている。一方、純水ライン４７には、純水ライン４７を通過する純水の流量を測定する純水流量計４８と、純水の流量を調整する純水補充バルブ４９が備えられている。また、前述の制御部５５が濃度計２４の測定結果に基づいて薬液補充バルブ４５及び、純水補充バルブ４９を制御し、処理槽７ａ内の混酸水溶液の濃度を、処理に最適な濃度となるよう制御する。

【0055】

図４は、上記した処理槽７ａにおける混酸水溶液の従来の濃度制御の態様を示すグラフである。より具体的には、内槽５０ａにおける混酸水溶液の濃度（純水濃度）の変化を示している。ここで横軸は時間、縦軸は混酸中の純粋濃度（Ｗ％）を示している。図４のグラフにおいて、下部のパルス状の表示Ａは、内槽５０ａに純水が供給されるタイミングを示している。また、上部における折れ線Ｂが純水濃度の変化を示している。

【0056】

図４では、時点ｔ１において、混酸水溶液の全液交換が行われている。そして、時点ｔ２において再度混酸水溶液の全液交換が行われている。時点ｔ１と時点ｔ２の間隔は、例えば５〜１０時間程度であってもよい。これは、時点ｔ１から時点ｔ２の間に基板Ｗのエッチング処理が繰り返され、混酸水溶液内に基板Ｗから溶出した金属イオンの濃度が上昇するため、エッチング処理の品質に影響が及ぶ前に混酸水溶液を全部交換するものである。この全液交換の間の期間が、基板処理装置１における混酸水溶液のライフタイムと考えることができる。また、全液交換は制御部５５によって実行されるが、この際の制御部５５は処理液交換部に相当し、この制御は処理液交換工程に相当する。

【0057】

ここで、図４のグラフ上部における水平の破線は、純水濃度の下側基準値を示している。すなわち、処理槽７ａにおいて水分が時間とともに蒸発し、純水濃度が低下し、下側基準値に達した場合には適量（例えば、１００ｍｌ）の純水を供給し、純水濃度を上昇させ、このような制御を繰り返す。この制御により、処理槽７ａにおける混酸水溶液の濃度が下側基準値以上に維持される。また、一回で供給する純水量を規定しているため、純水濃度が許容範囲内より高くなることもない。

【0058】

なお、図４においては、混酸水溶液の全液交換のタイミングで、混酸水溶液における純水濃度が一旦、下側基準値より大きく低下しているが、その後、パルス表示Ａの間隔がライフタイムにおける他の期間と比較して短いことからも分かるように、純水の供給が短い間隔で繰り返され、比較的短期間に純水濃度が下側基準値以上に復帰している。これは、全液交換の際には、混酸水溶液における純水濃度が変動し易いので、一旦、純水濃度が目標値より低い状態とし、純水を頻繁に供給することで純水濃度を安定させようとする制御で、混酸水溶液を供給することで濃度制御するよりも制御が容易であるという理由から採用されている。

【0059】

ここで、図４に示すように、混酸水溶液の濃度を一定に維持した場合には、混酸水溶液のライフタイムの中においても、時間の経過とともに、徐々に基板Ｗのエッチングレートが低下するという現象が見られる。これは、基板Ｗの処理中に基板Ｗから溶出した金属イオンの濃度が高くなり、これが濃度計２４の測定精度を悪化させ、見かけ上の純水濃度と実際の純水濃度の間に乖離が生じたことにより起こると考えられる。

【0060】

また、混酸は、リン酸＋硝酸＋酢酸＋純水という、複数の成分を混合することで形成されており、リン酸のように蒸発しづらい酸と、硝酸、酢酸のように蒸発し易い酸とを含んでいるので、硝酸及び酢酸の蒸発分による純水濃度の低下が発生し、見かけ上純水濃度が適正値に維持されていても、実際の純水濃度が低くなることの影響もあると考えられる。

【0061】

これに対し、本実施例においては、図５に示すように、混酸水溶液のライフタイムの中で時間の経過とともに、混酸水溶液の濃度制御における下側基準値の値を変化させることにした。これにより、見かけ上の純水濃度と真の純水濃度との乖離をキャンセルし、実質的に処理槽７ａ内の混酸水溶液の濃度を適切な値に維持可能とした。図５の例では、純水濃度の下側基準値を、混酸水溶液のライフタイムの間に、例えば、１５（Ｗ％）から１６（Ｗ％）まで増加させる。ここで純水濃度の下側基準値を増加させる処理は制御部５５によって実行されるが、その際の制御部５５は目標値変更部を構成する。また、純水濃度の下側基準値を増加させる処理は本発明の目標値変更工程に相当する。さらに、下側基準値は本発明における目標濃度に相当する。

【0062】

上記において目標変更部としての制御部５５は、データテーブルに基づいて、下側基準値を変更してもよい。より具体的には、予め定められた変化プロファイルに沿った変化がなされるようなデータをテーブルとして格納しておいてもよい。この変化プロファイルは、時間（例えば、ライフタイムの始期ｔ１からの経過時間）との関係において下側基準値
の変化を定義してもよい。上記のデータテーブルは、記憶部５７に保存されていてもよいし、外部メモリに保存されていてもよい。また、この変化プロファイルに対応するデータテーブルは、操作者によって入力されてもよいし、予め複数の変化プロファイルに対応するデータテーブルが準備されており、操作者が適宜選択するようにしてもよい。操作者による入力や選択は、基板処理装置１の正面パネルからなされるようにしてもよいし、外部コンピュータやモバイル端末から通信により入力されるようにしてもよい。

【0063】

また、目標変更部としての制御部５５は、予め定められた条件が満たされるタイミングで、下側基準値を変更してもよい。上記の条件とは、例えば、基板Ｗの処理が行われるタイミングであること、処理槽７ａに純水が供給されたタイミングであること、処理済の基板Ｗの数が、所定数に達したタイミングであること、等であってもよい。また、上記の条件とは操作者によって下側基準値の変更が許可されたタイミングであることであってもよい。この場合には、装置による下側基準値を変更する旨の通知に対し、操作者がマニュアルで許可指示を出すことで下側基準値が変更されることになる。

【0064】

図６には、純水濃度の下側基準値を、混酸水溶液のライフタイムである時点ｔ１から時点ｔ２の間に、一定割合で増加させた（例えば、１５％から１６％など）場合の、下側基準値の変化の態様の例を示す。図６の例では、混酸水溶液のライフタイムをｎ段階に等間隔に区分けし、ｎ回に亘り一定のインターバルで下側基準値の値を一定量ずつ増加させている。こうすることで、混酸水溶液の濃度制御の目標値を直線的に増加させることができ、安定的に混酸水溶液の濃度を最適化することが可能となる。なお、図６において下側基準値の変化を示すラインは、本発明における変更プロファイルに相当する。このことは以下に示す各図における下側基準値の変化のラインについても同じである。

【0065】

なお、本実施例においては、図７に示すように、下側基準値に上限値を定めてもよい。図７（ａ）及び図７（ｂ）では、下側基準値が基準値変動上限値（Ｗ％）に達した後は、下側基準値の増加を停止している。これによれば、混酸水溶液のライフタイムと、下側基準値の増加インターバルをどのように定めた場合でも、純水濃度の目標値が過剰に高くなってしまうことを防止できる。また、本実施例においては、図７（ｂ）に示したように、混酸水溶液の全液交換した後に、所定の開始遅延時間を設けてもよい。すなわち、混酸水溶液の全液交換後に、直ちに下側基準値を増加させ始める必要はなく、基板Ｗから溶出した金属イオン濃度が高くなってきたり、硝酸や酢酸の蒸発量が多くなってきたりしてから、下側基準値の増加を開始してもよい。これによれば、より高い自由度で、下側基準値を変化させることが可能である。

【0066】

また、本実施例においては、混酸水溶液のライフタイム中に、必ずしも等間隔で濃度制御の下側基準値を増加させる必要はない。図８には、純水濃度の下側基準値を、混酸水溶液のライフタイムの一例である７２０分の間に例えば１５（Ｗ％）から１６（Ｗ％）まで増加させた場合の、下側基準値の変化の態様の例を示す。図８の例では、初回変動開始遅延時間６０分（３６００秒）の経過後、濃度制御の下側基準値を変化させるインターバル時間を９０分（５４００秒）⇒６０分（３６００秒）⇒３０分（１８００秒）と変更し、その後、濃度制御の下側基準値の変化を一旦停止し（インターバル時間３０分（１８００秒）⇒０分（０秒））、さらに、インターバル時間を０分（０秒）⇒６０分（３６００秒）に変化させている。

【0067】

このように、混酸水溶液のライフタイムの中で、インターバル時間を自由に変更することが可能である。また、混酸水溶液のライフタイムの中で、混酸水溶液中に蓄積された金属イオン濃度が一定値以上に高くなり濃度計の測定精度への影響が顕著に表れるような場合には、混酸水溶液のライフタイムの一例である７２０分の中で、インターバル時間を徐々に短くする等の変化をさせてもよい。

【0068】

＜実施例２＞
次に、本発明の実施例２について説明する。実施例１においては、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値の増加を、変化量は一定とし変化時間に基づいて制御したのに対し、本発明の実施例２においては、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、その変化幅を変動させつつ制御する点で異なる。

【0069】

図９においては、初回変動開始遅延時間６０分（３６００秒）の経過後、濃度制御の下側基準値を変化させるインターバル時間を９０分（５４００秒）とし、最初の２回のインターバルに関してはインターバル毎にＤ（Ｗ％）の増加幅（オフセット）とし３度目と４度目のインターバル経過時においては２＊Ｄ（Ｗ％）の増加幅（オフセット）とし、その後、濃度制御の下側基準値の変化を一旦停止し（増加幅（オフセット）＝０）、さらに、Ｄ（Ｗ％）の増加幅（オフセット）に変化させている。

【0070】

また、本実施例においては、濃度制御の下側基準値の増加幅の変化量は一定にしてもよいし、図１０に示すように、インターバルの間の時間に、過去の増加幅の合計値を増加幅として、濃度制御の下側基準値を増加させても構わない。図１０においては、初回変動開始遅延時間６０分（３６００秒）の経過後、濃度制御の下側基準値を変化させるインターバル時間を９０分（５４００秒）とし、基本的にはインターバル毎にＤ（Ｗ％）の増加幅（オフセット）とし、所定のインターバルの間のタイミングで、過去の増加幅の合計値を増加幅として、濃度制御の下側基準値を増加させている。このタイミングは、予めプログラムによって決定するようにしてもよいし、使用者がマニュアルで増加させるようにしてもよい。

【0071】

＜実施例３＞
次に、本発明の実施例３について説明する。実施例３においては、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値の増加を、基板Ｗの処理量と関連付けて制御する例について説明する。

【0072】

本実施例においては、例えば、図１１に示すように、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、純水の補充タイミングの度に増加させるようにしてもよい。図１１において、縦軸は純水濃度制御の下側基準値（Ｗ％）、横軸は時間を示す。また、グラフ下部のパルス状の表示は、純水の補充タイミングである。ここで、処理槽７ａで基板Ｗの処理が行われた直後には純水が補充されることが多く、処理槽７ａで基板Ｗの処理が行われるタイミングと、純水が補充されるタイミングの間には高い相関が見られる。

【0073】

よって、図１１に示したように、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、純水の補充タイミングの度に増加させるようにすれば、処理槽７ａにおいて基板Ｗの処理が行われる事と、高い相関をもって、下側基準値を増加させることができる。これによれば、混酸水溶液の純水濃度をより容易に、適切な値に維持することが可能となる。

【0074】

また、本実施例においては、図１２に示すように、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、基板Ｗの処理（バッチ処理）が行われる度に、増加させるようにしてもよい。ここで、処理槽７ａで基板Ｗの処理が行われた後には混酸水溶液中に蓄積される金属イオン量が増加する傾向がある。よって、図１２に示したように、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、基板Ｗの処理（バッチ処理）が行われる度に増加させるようにすれば、混酸水溶液中に蓄積される金属イオン量が増加するタイミングに合わせて、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させ、より純水の供給がされ易くなる制御を行うことができる。その結果、混酸水溶液の純水濃度をより確実に、適切な値に維持することが可能となる。

【0075】

なお、本実施例においては、基板Ｗの処理（バッチ処理）が行われる度に、混酸水溶液
の濃度制御の下側基準値を増加させるインターバルを短くしたり、基板Ｗの処理（バッチ処理）が行われる度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させる際の増加幅を大きくする等の制御を行っても構わない。

【0076】

その他、本実施例においては、例えば、図１３に示すように、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、処理槽７ａにおいて処理された基板Ｗの枚数に応じて、増加させても構わない。図１３において、横軸は時間であり、縦軸は下側基準値と基板Ｗの処理枚数とを示している。図中破線で示すラインは基板Ｗの処理枚数を示しており、図中実線で示すラインは下側基準値を示している。そして、図１３においては、処理槽７ａにおいて処理された基板Ｗの枚数が所定枚数（例えば、５０枚）増加する度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させている。

【0077】

これによれば、処理された基板Ｗの数が例えば５０枚増加することによって、混酸水溶液中に蓄積される金属イオン量が増加する事に、より直接的に対応することが可能となる。すなわち、混酸水溶液中に蓄積される金属イオン量は、処理された基板Ｗの数との相関が非常に高いと考えられるので、より確実に、混酸水溶液中に蓄積される金属イオンの増加による、見かけ上の純水濃度と実際の純水濃度の乖離に対応することができる。また、基板Ｗの処理（バッチ処理）毎に処理する半導体ウェハの枚数が異なっていたとしても、より精度よく、各時点において処理に最適な純水濃度の混酸水溶液を得ることが可能である。

【0078】

＜実施例４＞
次に、本発明の実施例４について説明する。実施例４においては、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値の増加を、基板Ｗの処理量と関連付けて制御する例であって、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、処理槽におけるエッチング量の累積値に応じて、増加させる例について説明する。

【0079】

ここで、基板Ｗの種類によって一回の処理におけるエッチング量が異なり、同じ枚数を処理した場合であっても、基板Ｗの種類によって混酸水溶液の濃度変化が異なることが分かっている。よって、本実施例においては、基板Ｗの種類に応じて基板Ｗを１枚処理する毎のエッチング量について重み係数によって重み付けをしておく。そして、各基板Ｗの重み係数と処理枚数とに基づいてエッチング量の累積値を算出し、エッチング量の累積値が所定量に達する毎に混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させることにした。

【0080】

図１４には、本実施例において３種類の基板Ｗを処理した場合のエッチング量の累積値と、それに応じた混酸水溶液の濃度制御の下側基準値の変化の例を示す。図１４に示すように、本実施例においては、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の基板Ｗについてバッチ処理を行う。そして、Ａ、Ｂ、Ｃ各々の基板Ｗにおけるエッチング量の重み係数は１０、２、３０としている。また、本実施例では各基板Ｗに対して処理枚数×重み係数を計算し、それを全ての基板について合算することでエッチング量の累積値を算出する。そして、各基板Ｗの１回の処理における処理枚数をｎとした場合に、エッチング量の累積値が１２ｎに達する毎に混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させることとした。

【0081】

図１４に示した例では、処理開始後、先ずｎ枚のＡ基板がバッチ処理される。Ａ基板の重み係数は１０であるので、この時点のエッチング量の累積値は１０ｎである。次に、ｎ枚のＢ基板がバッチ処理される。Ｂ基板の重み係数は２であるので、エッチング量２ｎが加算され、この時点でエッチング量の累積値が１２ｎに達する。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させる。

【0082】

次に、本実施例ではｎ枚のＣ基板が処理される。Ｃ基板の重み係数は３０であるので、
エッチング量３０ｎが加算され、この時点でエッチング量の累積値が４２ｎに達し、閾値１２ｎの３倍を超える。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を２段階増加させる。

【0083】

その後、本実施例ではｎ枚のＢ基板の処理が３回繰り返される。Ｂ基板の重み係数は２であるので、処理の度に、エッチング量２ｎが加算され、エッチング量の累積値が４４ｎ、４６ｎ、４８ｎと増加する。そして、この時点で閾値１２ｎの４倍に達する。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値をさらに１段階増加させる。

【0084】

その後、本実施例ではｎ枚のＢ基板の処理が行われ、エッチング量の累積値が５０ｎとなり、続いてｎ枚のＣ基板の処理が行われる。そうすると、エッチング量の累積値が８０ｎとなり、この時点で閾値１２ｎの６倍を超える。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値をさらに２段階増加させる。

【0085】

さらに、本実施例ではｎ枚のＢ基板の処理が行われ、エッチング量の累積値が８２ｎとなり、続いてｎ枚のＡ基板の処理が行われる。そうすると、エッチング量の累積値が９２ｎとなり、この時点で閾値１２ｎの７倍を超える。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値をさらに１段階増加させる。

【0086】

以上、説明したように、本実施例においては、処理される基板毎に重み係数によってエッチング量の重み付けをし、各基板の重み係数と処理枚数とに基づいて、複数種類の基板のエッチング量の累積値を算出する。そして、このエッチング量の累積値が所定量に達する度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を所定量増加させることとした。これによれば、より精度よく、混酸水溶液の純水または他の所定成分の濃度を適切な値に維持することが可能となる。なお、本実施例においては、処理液のライフタイム中に複数種類の基板が処理される場合について説明したが、処理液のライフタイム中に一種類のみの基板が処理する場合にも、当該基板Ｗのエッチング量の累積値を算出し、エッチング量の累積値が所定量に達する度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を所定量増加させるようにしても構わない。

【0087】

＜実施例５＞
次に、本発明の実施例５について説明する。実施例５においては、実施例４と同じく、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を、処理槽におけるエッチング量の累積値に応じて増加させる例であって、且つ、所定の待ち時間が経過しても基板の処理が行われない場合にも、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させる例について説明する。

【0088】

ここで、基板Ｗの処理が全く行われない場合であっても、ある程度の時間が経過すると、蒸発や分解によって、混酸水溶液の濃度が変化してしまうことが分かっている。よって、本実施例においては、処理される各基板の重み係数と処理枚数とに基づくエッチング量の累積値が所定量に達する度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を所定量増加させ、且つ、所定の待ち時間が経過しても、いずれの基板Ｗの処理も行われなかった場合にも、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させることにした。

【0089】

図１５には、本実施例において３種類の基板Ｗを処理した枚数と、それに応じた混酸水溶液の濃度制御の下側基準値の変化の例を示す。図１５に示すように、本実施例においても、Ａ、Ｂ、Ｃの３種類の基板Ｗについてバッチ処理を行い、Ａ、Ｂ、Ｃ各々の基板Ｗにおけるエッチング量の重み係数は１０、２、３０とする。

【0090】

また、本実施例においても各基板Ｗに対して処理枚数×重み係数を計算し、それを全ての基板について合算することでエッチング量の累積値を算出する。そして、各基板Ｗの１
回の処理における処理枚数をｎとした場合に、エッチング量の累積値が１２ｎに達する毎に混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させる。また、所定の待ち時間Ｔの間に、いずれの基板Ｗの処理も行われなかった場合にも、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を増加させる。

【0091】

図１５に示した例では、処理開始後、先ずｎ枚のＡ基板がバッチ処理される。Ａ基板の重み係数は１０であるので、この時点のエッチング量の累積値は１０ｎである。次に、ｎ枚のＢ基板がバッチ処理される。Ｂ基板の重み係数は２であるので、エッチング量２ｎが加算され、この時点でエッチング量の累積値が１２ｎに達する。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させる。

【0092】

次に、本実施例ではｎ枚のＣ基板が処理される。Ｃ基板の重み係数は３０であるので、エッチング量３０ｎが加算され、この時点でエッチング量の累積値が４２ｎに達し、閾値１２ｎの３倍を超える。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を２段階増加させる。

【0093】

その後、本実施例では待ち時間Ｔの間、いずれの基板の処理も行われない。従って、エッチング量の累積値が４２ｎに達した後、待ち時間Ｔが経過した時点で、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させる。

【0094】

さらに、本実施例ではｎ枚のＢ基板の処理が行われ、エッチング量の累積値が４４ｎとなり、続いてｎ枚のＣ基板の処理が行われる。そうすると、エッチング量の累積値が７４ｎとなり、この時点で閾値１２ｎの６倍を超える。よって、この時点で混酸水溶液の濃度制御の下側基準値をさらに３段階増加させる。

【0095】

その後、本実施例では待ち時間Ｔの間、いずれの基板の処理も行われない。従って、エッチング量の累積値が７４ｎに達した後、待ち時間Ｔが経過した時点で、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を１段階増加させる。

【0096】

以上、説明したように、本実施例においては、各基板の重み係数と処理枚数とに基づいて、複数種類の基板のエッチング量の累積値を算出し、このエッチング量の累積値が所定量に達する度に、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を所定量増加させる。そして、待ち時間Ｔの間、いずれの基板の処理も行われない場合にも、混酸水溶液の濃度制御の下側基準値を所定量増加させることとした。これによれば、さらに精度よく、混酸水溶液の純水または他の所定成分の濃度を適切な値に維持することが可能となる。なお、本実施例に示した制御についても、処理液のライフタイム中に一種類のみの基板が処理する場合に適用することが可能である。

【0097】

上記の実施例においては、混酸水溶液の構成成分のうち、純水を供給することで純水濃度を制御する例について説明したが、混酸水溶液の他の所定成分すなわち、リン酸、硝酸、酢酸のうちのいずれかの成分を供給することで混酸の濃度制御を行っても構わない。また、上記の実施例は処理液が混酸水溶液である場合について説明したが、本発明はリン酸など他の処理液にも適用可能である。

【0098】

また、上記の実施例においては、濃度計２４はインライン方式のものであったが、サンプリング方式のものを採用してもよい。また、混酸水溶液の濃度制御のために、純水などの成分の濃度ではなく、ｐｈや導電率など、濃度と相関の高い他のパラメータを検出することにより、濃度に換算してもよい。また、上記の実施例においては純水の補充は処理槽７ａの内槽５０ａに行っていたが、これを外槽５０ｂに行うようにしてもよい。さらに、上記の実施例では純水等の補充量の制御は純水補充バルブ４９の開閉により行っていたが
、これをポンプの制御により適量を補充するようにしても構わない。

【0099】

加えて、上記の実施例においては、目標値変更部は、下側基準値を自動的に変化させたが、操作者（実際の人やオンライン上の操作端末を操作する人）に対して目標値を変更する可否を確認してもよい。具体的には、目標値を変更すべきである旨を正面パネルに表示し、操作者の許可があった場合には目標値を変化させ、不許可の場合は目標値を維持するようにしてもよい。

【符号の説明】

【0100】

１・・・基板処理装置
２・・・バッファ部
３・・・基板搬出入口
５，７，９・・・処理部
５ａ、５ｂ、７ａ、７ｂ、９ａ、９ｂ・・・処理槽
１１、１３、１５・・・リフタ
１７・・・主搬送機構
２０・・・循環ライン
２４・・・濃度計
４０・・・濃度制御装置
４３・・・副搬送機構
５０ａ・・・内槽
５０ｂ・・・外槽
５５・・・制御部
５７・・・記憶部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】