特許 7253895 基板処理装置

(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】

(24)【登録日】2023-03-30

(45)【発行日】2023-04-07

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20230331BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230331BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20230331BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 J

H01L21/304 642A

H01L21/304 648G

H01L21/30 569B

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2018205595

(22)【出願日】2018-10-31

(65)【公開番号】P2020072189

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-06-18

(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】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】岸田 拓也

(72)【発明者】

【氏名】福井 孝司

(72)【発明者】

【氏名】伊豆田 崇

(72)【発明者】

【氏名】真柄 啓二

【審査官】船越 亮

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－０４５８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－１８９９３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－３５４４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－２７４０５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１５６３３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１５４６６０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４－２１／３０６３

Ｈ０１Ｌ ２１／３０

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／３０８

Ｈ０１Ｌ ２１／４６

Ｈ０１Ｌ ２１／４６５－２１／４６７

Ｃ２３Ｆ １／００－４／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一種以上の薬液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、
前記処理液が貯留可能な処理槽と、
前記処理槽から横溢する処理液を受け入れる液受部と、該液受部から所定間隔離間して配置された排出口とを有し、前記処理槽から横溢する処理液の少なくとも一部を貯留するバット部と、
前記排出口に接続され、前記バット部に貯留された処理液を排出するバット排液配管と、
前記バット排液配管に設けられ、前記バット部から排出される処理液が前記バット排液配管を満たした状態とする配管トラップ構造部と、
前記配管トラップ構造部内にセンサが内挿されることで、前記バット排液配管を満たした前記処理液の導電率を測定する導電率測定器と、
を備え、
前記液受部は、前記処理槽から横溢した処理液を斜めに前記バット部に流入させる流入部をさらに備え、
前記排出口は、前記流入部に対して、該流入部から流入する処理液の流入方向とは逆側に配置されたことを特徴とする、基板処理装置。

【請求項2】

前記処理槽は、前記基板が浸漬され前記所定の処理が行われる内槽と、該内槽の周囲で該内槽から横溢する処理液を一時的に貯留する外槽とを有し、
前記バット部における前記液受部は、前記外槽からさらに横溢する処理液を受け入れ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】

前記バット部は、前記流入部に対して、該流入部から流入する処理液の流入方向に配置された第２排出口と、該第２排出口に接続され、前記バット部に貯留された処理液を排出する第２バット排液配管と、をさらに有す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4】

前記バット部において、前記排出口は、前記第２排出口より低い位置に配置されたこと
を特徴とする、請求項３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記バット部は、該バット部に貯留された処理液を撹拌する撹拌手段を有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6】

前記第２バット排液配管には、該第２バット排液配管によって排出される処理液の量を制御可能なバルブ手段を有することを特徴とする、請求項３または４に記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記配管トラップ構造部は、前記バット排液配管に設けられ、該バット排液配管を略水平に維持した部分であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記バット排液配管における、前記配管トラップ構造部の下流側には、前記バット排液配管が該配管トラップ構造部より高い位置となるように屈曲される配管上昇部が設けられたことを特徴とする請求項７に記載の基板処理装置。

【請求項9】

前記配管トラップ構造部における、前記導電率測定器のセンサの下流側には、前記バット排液配管より小さい流路断面積を有し、下側に延びる分岐配管が設けられたことを特徴とする請求項８に記載の基板処理装置。

【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に関し、特に、処理液の濃度測定のための構成に関する。

【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】

この処理液の濃度制御を行うために、従来は、処理槽に供給される処理液の導電率が測定されることが多かった。しかしながら、処理槽への供給前の処理液の導電率を測定する方法では、処理槽内で実際に基板処理に用いられる処理液の濃度を精度よく測定することが困難な場合があった。一方、処理槽から排出される処理液の導電率を測定することで、処理槽内で実際に基板処理に用いられた処理液の濃度を測定することが可能であるが、この場合には、処理液の濃度のバラツキや、気泡の混入により高精度な測定を行うことが困難な場合があった。特に処理液がＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）等の薬液を含む場合には、処理液の流れや落下の際に気泡が混入し易く、上記の不都合が顕著になる傾向があった。

【0004】

このように、処理槽から排出された処理液の濃度を測定する技術としては、基板Ｂの表面を処理する基板処理槽１０からオーバーフローした薬液又は純水を受け入れる排液槽７０と、排液槽７０から排出される薬液又は純水を受け入れる排液容器７２とを備え、排液容器７２内には、比抵抗測定器８０の計測部８０１が配設される技術が公知である（特許文献１参照。）。この技術では、排液槽７０に配設された排出傾斜板７０３及び排液容器７２に配設された受入傾斜板７２３を介して排液槽７０の薬液又は純水が排液容器７２に排出される。排液容器７２内には、比抵抗測定器８０の計測部８０１が配設される一方、計測部８０１の近傍位置に希釈液供給管８２の希釈液供給部８２１が並設され、排液容器７２に薬液又は薬液の混入度合の高い純水が排出されるときには比抵抗測定器８０の計測部８０１に向けて希釈液供給管８２の希釈液供給部８２１から純水が供給される。

【0005】

しかしながら、この技術は、特にリンス液中に薬液が混入していることを検知するものであり、ＴＭＡＨ等の気泡を発生し易い薬液を含む処理液の濃度測定に適切な技術とは言えなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開平１１－３５４４８３号公報

【文献】特開２０１７－１４７３６９号公報

【文献】特開２０１６－７２４８０号公報

【文献】特許第４９７５７９０号公報

【文献】特開２００６－２７８４６６号公報

【文献】特開平９－２８９１５８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、基板処理装置において、処理槽から排出された処理液の導電率を、より精度よく測定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、
前記処理液が貯留可能な処理槽と、
前記処理槽から横溢する処理液を受け入れる液受部と、該液受部から所定間隔離間して配置された排出口とを有し、前記処理槽から横溢する処理液の少なくとも一部を貯留するバット部と、
前記排出口に接続され、前記バット部に貯留された処理液を排出するバット排液配管と、
前記バット排液配管に設けられ、前記バット部から排出される処理液が前記バット排液配管を満たした状態とする配管トラップ構造部と、
前記配管トラップ構造部内にセンサが内挿されることで、前記バット排液配管を満たした前記処理液の導電率を測定する導電率測定器と、
を備える、基板処理装置である。

【0009】

すなわち、本発明においては、基板処理装置における処理槽から横溢する処理液をバット部に一旦貯留する。そして、バット部は、処理槽から横溢する処理液を受け入れる液受部と、該液受部から所定間隔離間して配置された排出口とを有する。そして、バット部に貯留された処理液を排出するバット排液配管を流れる処理液の導電率を測定する。さらに、バット排液配管には、バット部から排出される処理液がバット排液配管を満たした状態とする配管トラップ構造部が備えられ、この配管トラップ構造部に、導電率測定器のセンサが内挿される。

【0010】

このように、本発明においては、処理槽から横溢する処理液を一旦バット部に貯留するので、導電率を測定すべき対象の処理液の濃度を均一化することができる。また、本発明ではバット部の排出口から排出される処理液の導電率を測定するが、この排出口は、バット部において、処理槽から横溢する処理液が流入する液受部から所定間隔だけ離間して配置される。よって、液受部において処理液に巻き込まれた気泡がそのまま排出口から排出されバット排液配管に流入することが抑制される。さらに、バット排液配管には、バット部から排出された処理液がバット排液配管を満たした状態とする配管トラップ構造部が備えられるので、導電率測定器のセンサはより確実にバット排液配管内の処理液に浸漬される。その結果、導電率測定器による導電率の測定精度を向上させることができる。

【0011】

結果として、本発明によれば、より精度よく、処理槽から横溢した処理液の導電率を測定することが可能となる。なお、処理液にＴＭＡＨ等の薬剤が含まれる場合には、活性剤の存在によって処理液がより気泡を巻き込み易くなり（すなわち泡立ち易い）、さらに、基板処理時に化学反応により水素等の気体が発生し易くなるため、処理液への気泡の混在が問題となり易い。よって、処理液にＴＭＡＨ等の薬剤が含まれる場合に本発明を適用すれば、より顕著な効果を得ることが可能である。

【0012】

また、本発明においては、前記処理槽は、前記基板が浸漬され前記所定の処理が行われる内槽と、該内槽の周囲で該内槽から横溢する処理液を一時的に貯留する外槽とを有し、
前記バット部における液受部は、前記外槽からさらに横溢する処理液を受け入れるようにしてもよい。

【0013】

これによれば、処理槽の内槽において基板に所定の処理が行われた後に、処理液は外槽で一旦貯留され、さらに、バット部で貯留されることになる。よって、さらに確実に、処理液の濃度を均一化することが可能となる。

【0014】

また、本発明においては、前記液受部は、前記処理槽から横溢した処理液を斜めに前記バット部に流入させる流入部をさらに備え、前記排出口は、前記流入部に対して、該流入部から流入する処理液の流入方向とは逆側に配置されるようにしてもよい。

【0015】

すなわち、本発明では、処理槽からバット部に処理液が受け入れられる際には、処理槽から横溢した処理液は、流入部を介して斜めにバット部に流入する。よって、高い位置からバット部に直接に処理液が落下する場合と比較して、処理液への気泡の巻き込みを抑制することができる。また、バット排液配管に繋がる排出口は、流入部から流入する処理液の流入方向とは逆側に配置される。よって、処理液の流入時に巻き込まれた気泡がそのまま、排出口に流入することを抑制でき、巻き込まれた気泡がバット部において処理液から除去される時間的、距離的な余裕を確保することができる。その結果、バット排液配管に流入する処理液に気泡が混入することをより確実に抑制できる。

【0016】

また、本発明においては、前記バット部は、前記流入部に対して、該流入部から流入する処理液の流入方向に配置された第２排出口と、該第２排出口に接続され、前記バット部に貯留された処理液を排出する第２バット排液配管と、をさらに有するようにしてもよい。

【0017】

ここで、本発明においては、第２バット排液配管には、配管トラップ構造部及び、導電率測定器は備えられない。この第２バット排液配管を備えることにより、処理槽から横溢した処理液のうちバット排液配管に流入する処理液の量を適量に調整するとともに、バット部に貯留される処理液の量を適量に維持することが可能である。さらに、本発明においては、上記のとおり、第２排出口と第２バット排液配管は、流入部からバット部に斜めに流入する処理液の流入方向に配置される。よって、処理液の流入により巻き込まれた気泡の多くの部分は、第２排出口及び第２バット排液配管によってバット部から排出される。その結果、処理液の流入により巻き込まれた気泡が排出口及びバット排液配管に流入し、導電率測定器による導電率の測定に影響を及ぼすことを抑制できる。

【0018】

また、本発明においては、前記バット部において、前記排出口は、前記第２排出口より低い位置に配置されるようにしてもよい。

【0019】

これによれば、バット部に貯留された処理液内に巻き込まれた気泡は、排出口よりも第２排出口から排出され易くなる。その結果、処理液内に巻き込まれた気泡が排出口及びバット排液配管に流入し、導電率測定器による導電率の測定に影響を及ぼすことを、より確実に抑制することができる。

【0020】

また、本発明においては、前記バット部は、該バット部に貯留された処理液を撹拌する撹拌手段を有するようにしてもよい。

【0021】

この撹拌手段は、バット部内に設けられ回転することで処理液を撹拌する撹拌棒または撹拌板であってもよい。また、バット部内に貯留された処理液に振動や超音波を作用させる振動発生機であってもよい。さらには、流入部から処理液が流入することでバット内に発生する処理液の流れを複雑に変化させる抵抗体であってもよい。これにより、より確実に、バット部内に貯留された処理液の濃度を均一化することができ、導電率測定器による導電率の測定の精度を向上させることができる。

【0022】

また、本発明においては、前記第２バット排液配管には、該第２バット排液配管によって排出される処理液の量を制御可能なバルブ手段を有するようにしてもよい。

【0023】

これによれば、バルブ手段によって、第２バット排液配管によって排出される処理液の量を能動的に制御することで、より確実に、処理槽から横溢した処理液のうちバット排液配管に流入する処理液の量を適量に制御するとともに、バット部に貯留される処理液の量を適量に維持することが可能となる。

【0024】

また、本発明においては、前記配管トラップ構造部は、前記バット排液配管に設けられ、該バット排液配管を略水平に維持した部分としてもよい。

【0025】

このように、バット排液配管を略水平に維持することで、バット排液配管を流れる処理液の流速を減少させ、この部分においてバット排液配管内に処理液を滞留させることが可能となる。よって、より容易な構造で、配管トラップ構造部においてバット排液配管を処理液で満たすことが可能となる。また、その際、導電率測定器のセンサを、下側からバット排液配管に内槽するようにすれば、より確実に、導電率測定器のセンサの全表面がバット排液配管内の処理液に接する状態とすることができ、より確実に、導電率の測定精度と向上させることが可能となる。

【0026】

また、本発明においては、前記バット排液配管における、前記配管トラップ構造部の下流側には、前記バット排液配管が該配管トラップ構造部より高い位置となるように屈曲される配管上昇部が設けられてもよい。

【0027】

これによれば、さらに確実に、配管トラップ構造部において処理液を滞留させることができ、バット排液配管を処理液で満たすことが可能となる。よって、さらに確実に、導電率測定器のセンサの全表面がバット排液配管内の処理液に接する状態とすることができ、導電率の測定精度と向上させることが可能となる。

【0028】

また、本発明においては、前記配管トラップ構造部における、前記導電率測定器のセンサの下流側には、前記バット排液配管より小さい流路断面積を有し、下側に延びる分岐配管が設けられるようにしてもよい。

【0029】

これによれば、基板処理の終了後に、配管トラップ構造部に残存する処理液を分岐配管から排出することが可能となる。よって、基板処理の終了後に、配管トラップ構造部に処理液が残り、導電率測定器のセンサを腐食させるなどの不都合が生じることを抑制できる。

【0030】

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】

【0031】

本発明によれば、基板処理装置において、処理槽から排出された処理液の導電率を、より精度よく測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【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】実施例１に係る基板処理装置の処理槽から排出される処理液の濃度測定に関連する構成の概略図である。

【図5】実施例１に係るバット部の周辺の構成を示す図である。

【図6】実施例１に係るバット部の平面図である。

【図7】実施例２に係るバット部の周辺の構成を示す図である。

【図8】実施例３に係るバット部の周辺の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

＜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、長手方向の一端（すなわち、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の外壁側（すなわち、図１においてさらに右奥側）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（すなわち、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。

【0034】

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（すなわち、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。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が備えられている。さらに基板処理装置１には、複数枚の基板Ｗを受け取り、各処理部５、７及び９の各々に搬送するために、各処理部の並び方向に、各処理部と基板の受取場所の範囲内（すなわち、図１中の長い矢印の方向及び範囲）で基板Ｗを搬送可能な主搬送機構１７が備えられている。

【0035】

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。

【0036】

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、基板Ｗに対して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。

【0037】

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。

【0038】

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に残ったメタル等を除去する目的で行われ、基板Ｗを処理液に所定時間浸漬することにより行われる。

【0039】

なお、図３では、処理液として、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）、フッ酸（ＨＦ）、純水（ＤＩＷ）を含んだものを用いる。しかしながら、処理液はこれに限られず、硫酸（Ｈ_２ＳＯ_４）、酢酸（ＣＨ_３ＣＯＯＨ）、硝酸（ＨＮＯ_３）、塩酸（ＨＣＬ）、アンモニア水（ＮＨ_３Ｗａｔｅｒ）、過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２）、有機酸（たとえばクエン酸（Ｃ（ＯＨ）（ＣＨ_２ＣＯＯＨ）_２ＣＯＯＨ）、蓚酸（（ＣＯＯＨ）_２）など）、界面活性剤（Ｓｕｒｆａｃｔａｎｔ）、腐食防止剤（Ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ Ｉｎｈｉｂｉｔｏｒ）、有機溶剤（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｏｌｖｅｎｔ）、炭酸水（ＣＯ_２Ｗａｔｅｒ）、オゾン水（Ｏｚｏｎ Ｗａｔｅｒ）等を含んでいてもよい。

【0040】

図３において、処理槽７ａは、処理液中に基板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処理液を回収する外槽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、処理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。

【0041】

また、処理槽７ａには、前述のように、貯留された処理液に基板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内の処理液中に浸漬する処理位置（図３の位置）と処理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。

【0042】

また、基板処理装置１は、処理液を処理槽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から排出された処理液を濾過・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、処理液を処理槽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から排出された処理液をそのまま排液ライン３０を介して廃棄する。

【0043】

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、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を介して処理液を外槽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を流れる処理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に貯留されている処理
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を流れる処理液中の異物を取り除くための濾過フィルタである。

【0044】

また、濃度計２４は、循環ライン２０によって内槽５０ａに回収される処理液の導電率を測定する。この濃度計２４によって測定される導電率の値が最適値となるように、処理槽７ａ内の処理液濃度が制御される。処理槽７ａ内の処理液濃度が制御される処理は制御部５５によって行われる。より具体的には、制御部５５は、処理槽内の処理液の全液交換制御や、処理液の濃度のフィードバック制御等に係る処理を行う。

【0045】

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に貯留されている処理液中に基板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処理液を圧送している。循環ライン２０によって処理槽７ａに還流された処理液は内槽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処理液のアップフローが生じる。底部から供給された処理液はやがて内槽５０ａの上端部から溢れ出て外槽５０ｂに流入する。外槽５０ｂに流れ込んだ処理液は外槽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。

【0046】

上記の他、基板処理装置１には、処理槽７ａの処理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、ＴＭＡＨ供給源４１ａと、ＨＦ供給源４１ｂと処理槽７ａとを結ぶ薬液ライン４２ａ、４２ｂ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。

【0047】

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に向けて補充されるようにしてもよい。薬液ライン４２ａ、４２ｂには、ＴＭＡＨの流量を測定可能な流量計４４ａ及び、ＨＦの流量を測定可能な流量計４４ｂが各々設けられている。また、ＴＭＡＨの流量を調整可能な補充バルブ４５ａ及び、ＨＦの流量を調整可能な補充バルブ４５ｂが各々設けられている。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５１の測定結果に基づいて補充バルブ４５ａ、４５ｂ及び、純水補充バルブ４９を制御し、処理槽７ａ内の処理液の濃度を、処理に最適な濃度となるよう制御する。

【0048】

しかしながら、処理槽７ａに投入される前の処理液の濃度のみを測定した場合には、処理槽７ａにおける処理液の濃度バラツキ等の影響を充分に反映させることができず、必ずしも処理液濃度を高精度に測定することができていなかった。その結果、処理槽７ａ中の処理液の濃度制御の精度と充分に高めることが困難な場合があった。これに対し、本実施例においては、処理槽７ａから排出された処理液の濃度を、導電率計を用いて測定することとした。そして、この導電率計を用いて処理槽７ａから排出された処理液の濃度を測定する場合には、測定に係る処理液中の気泡を除去すること、処理液の濃度バラツキを抑え可能な限り均一にすること、導電率計のセンサ（後述）が確実に処理液中に浸漬され、センサ表面の全体が処理液に接していることが必要となる。

【0049】

図４には、基板処理装置１において、処理槽７ａから排出される処理液の濃度測定に関連する構成の概略図を示す。本実施例においては、処理槽７ａにおける外槽５０ｂに、流入部としての排出傾斜板６０が設けられている。外槽５０ｂ中の処理液は、この排出傾斜板６０から優先的に横溢し、バット部６１に流入する。このバット部６１においては、処理液への気泡の巻き込み及び濃度バラツキが抑制される。そして、処理液はバット排液配管としての測定用排出路６７に流入してバット部６１から排出される。この測定用排出路
６７には、導電率測定器としての導電率計６３が備えられており、測定用排出路６７を通過する処理液の導電率が測定される。導電率が測定された後の処理液は基本的に廃棄されるが、これを循環させて再度、処理槽７ａに戻しても構わない。

【0050】

次に、図５を用いて、本実施例におけるバット部６１周辺の構成について、より詳細に説明する。図５は、バット部６１及び関連する構成の断面図である。図５から分かるように、排出傾斜板６０は、バット部６１の水平方向における中央部付近に、処理液が斜めに流入するように配置されている。バット部６１において、この排出傾斜板６０から排出される処理液が落下する部分として破線で示された長円領域６２は、本実施例において液受部に相当する。

【0051】

バット部６１における、排出傾斜板６０から流入する処理液の流入方向の端部には、第２排出口に相当するサブ排出口７７が配置されている。このサブ排出口７７から排出される処理液は、サブ排出路７９を通過して排出される。一方、バット部６１における、排出傾斜板６０から流入する処理液の流入方向と反対の端部には、本実施例における排出口に相当する測定用排出口６５が配置されている。この測定用排出口６５から排出される処理液は、測定用排出路６７を通過して排出される。この測定用排出路６７は、途中に配管トラップ構造部に相当する水平部６９を有する。そして、水平部６９に導電率計６３が備えられている。

【0052】

本実施例においては、上述のように測定用排出路６７が水平部６９を有し、この水平部６９に導電率計６３が備えられている。よって、バット部６１の測定用排出口６５から自由落下してきた処理液の流速がこの部分で低減され、導電率計６３が測定用排出路６７における垂直部分に備えられた場合と比較して、より確実に、処理液が測定用排出路６７を満たした状態とすることができる。よって、測定用排出路６７内に内挿された、導電率計６３のセンサ（不図示）の表面の全体が処理液に接する状態とすることができる。その結果、導電率計６３による処理液の導電率（すなわち、濃度）の測定精度を向上させることが可能となる。

【0053】

図６は、バット部６１の平面図である。図６に示すように、本実施例では、サブ排出口７７と、測定用排出口６５は、液受部である長円領域６２を挟んで、バット部６１の対角に配置されている。よって、排出傾斜板６０からバット部６１に流入した処理液が、液受部である長円領域６２で気泡を巻き込んだとしても、この気泡の大部分はサブ排出口７７の方に流れサブ排出口７７から排出される。一方、測定用排出口６５へは、バット部６１の中で比較的長い距離を流れた後の処理液が流入するので、長円領域６２で処理液に巻き込まれた気泡が測定用排出口６５から排出されることを抑制できる。また、測定用排出口６５に流入する処理液は、バット部６１の中で充分に撹拌される配置となっているので、測定用排出口６５に流入する処理液の濃度バラツキが低減され、濃度測定される処理液の濃度をより均一にすることが可能となっている。

【0054】

なお、本実施例においては、基板処理後における処理液に対して導電率を測定することとしているので、導電率計６３のセンサとして金属製のものを用いても、センサの金属成分によって、基板処理の状態に影響が及ぶことを防止することが可能である。また、本実施例においては、バット部６１の寸法は、例えば、処理槽７ａから横溢する処理液の流量が６０Ｌ／ｍｉｎ程度の場合には、長さ（図６における長手方向寸法）は２６０ｍｍ、幅（図４における短手方向寸法）は２１０ｍｍ、深さ６５ｍｍ程度であってもよい。

【0055】

バット部６１の容量をこの程度とすることで、導電率計６３によって測定される処理液の濃度バラツキを充分に低減できる可能性がある。また、バット部６１の底面から、排出傾斜板６０の先端までの高さは、１００ｍｍ以下としてもよい。バット部６１の底面から
排出傾斜板６０の先端までの高さをこの程度に抑えることで、処理液のバット部６１への流入時の気泡の巻き込みを抑制することが可能である。また、バット部６１の寸法を上記のようにした場合、本実施例において液受部と測定用排出口６５は、１３０ｍｍ程度離間していることとなる。この１３０ｍｍという距離は、本実施例における所定距離に相当する。

【0056】

＜実施例２＞
次に、図７を用いて、本発明における実施例２について説明する。本実施例においては、実施例１とは異なる構成によって配管トラップ構造部を実現し、測定用排出路６７内に内挿された導電率計６３のセンサ（不図示）の表面の全体が処理液に接する状態とする。また、測定用排出口６５に流入する処理液の量を能動的に制御可能とする。さらに、バット部６１内の処理液を積極的に撹拌することで濃度の均一化を可能とする。

【0057】

図７は、バット部６１及び関連する構成の断面図である。図７において、排出傾斜板６０、サブ排出口７７及び、測定用排出口６５の配置は実施例１と同様であるので、説明は省略する。本実施例においては、測定用排出路６７は、水平部６９を有しておらず、導電率計６３は、測定用排出路６７が垂直に形成された部分に設けられている。その代りに、測定用排出路６７は導電率計６３の下流側の領域７０において、流路面積が小さくなるように管径が縮小されている。よって、測定用排出路６７において管径が縮小される領域７０の上流側の領域６８においては、処理液が滞留して測定用排出路６７を満たすこととなる。その結果、導電率計６３のセンサの表面の全体が、より確実に処理液に接する状態とすることができる。ここで、測定用排出路６７において管径が縮小される領域７０の直上流の領域６８は、本実施例において配管トラップ構造部に相当する。

【0058】

また、本実施例においては、サブ排出路７９に、流量制御バルブ７８を備える。すなわち、流量制御バルブ７８の開度を制御することで、バット部６１に貯留される処理液の量を適切に制御することが可能である。ここで、バット部６１に貯留される処理液の量は、少なすぎると、処理液の濃度バラツキが大きくなる。また、多すぎると、基板処理に用いられる処理液の濃度の変化に対する、導電率計６３による測定値のレスポンスが遅くなる。

【0059】

よって、流量制御バルブ７８の開度を適切に制御することで、バット部６１に貯留された処理液の量を適切に管理し、処理液の濃度測定の精度と、応答速さとを所望の状態に調整することが可能となる。なお、この流量制御バルブ７８の開度の制御は、制御部５５により、バット部６１の液面高さを目標値に収束させるフィードバック制御により行ってもよいし、他の制御方法を選択しても構わない。また、マニュアルで制御しても構わない。

【0060】

また、処理槽７ａから横溢する処理液の流量が６０Ｌ／ｍｉｎ程度の場合であり、バット部６１の寸法が前述のように、長さ（図６における長手方向寸法）は２６０ｍｍ、幅（図６における短手方向寸法）は２１０ｍｍ、深さ６５ｍｍ程度である場合には、液面高さはバット部６１の底面から３０ｍｍ程度となるように、流量制御バルブ７８を制御してもよい。このバット部６１の容量を上記の程度とし、且つ液面高さを３０ｍｍ程度とすることで、導電率計６３によって測定される処理液の濃度バラツキを充分に低減できるとともに、バット部６１に流入する処理液の濃度のステップ状の変化に対して充分に早い応答時間（１２０sec程度）を確保することが可能である。

【0061】

また、本実施例においては、バット部６１の中に、処理液撹拌用のファン７２を備える。このファン７２を回転させることで、測定用排出口６５から測定用排出路６７に流入する処理液の濃度バラツキをより確実に抑制することができる。その結果、導電率計６３による濃度測定の精度をさらに向上させることが可能である。

【0062】

＜実施例３＞
次に、図８を用いて、本発明における実施例３について説明する。本実施例においては、実施例１で説明した水平部６９に、さらに追加の構成を設けることよって、測定用排出路６７内に内挿された、導電率計６３のセンサの表面の全体が、より確実に処理液に接する状態とする。

【0063】

図８は、本実施例におけるバット部６１及び関連する構成の断面図である。本実施例において、排出傾斜板６０、サブ排出口７７及び、測定用排出口６５の配置は実施例１と同様であるので、説明は省略する。本実施例においては、水平部６９における導電率計６３の下流に、測定用排出路６７を水平部６９よりも高くなるように屈曲させた、配管上昇部に相当する屈曲部７５を設けることとした。これにより、水平部６９から下流側に処理液が流れることを一時的に阻害することができるので、さらに確実に、水平部６９において、処理液が測定用排出路６７を満たした状態とすることができる。よって、測定用排出路６７内に内挿された、導電率計６３のセンサ（不図示）の表面の全体が、より確実に処理液に接する状態とすることができる。その結果、導電率計６３による処理液の導電率（すなわち、濃度）の測定精度を向上させることが可能である。

【0064】

また、図８に示すように、本実施例では、水平部６９と屈曲部７５の間に、測定用排出路６７よりは流路断面積を小さくし、下側に延びる分岐配管に相当する、分岐路７３が設けられている。この分岐路７３により、基板処理が終了した後に、水平部６９に処理液が滞留したままになることを防止できる。その結果、水平部６９に滞留した処理液により、導電率計６３のセンサが腐食する等の不都合を抑制することができる。

【0065】

また、本実施例では、測定用排出路６７における水平部６９から、バット部６１に処理液を還流するための還流路７１が設けられている。これにより、水平部６９における処理液の流量が減少した場合には、測定用排出口６５から流入した処理液の一部は、バット部６１に還流させることができ、バット部６１における処理液の撹拌を促進することが可能となる。また、測定用排出口６５から流入する処理液に気泡が混在していた場合にも、還流路７１を介して気泡を処理液から分離することで、処理液中の気泡を減少させることが可能である。

【0066】

なお、本発明における配管トラップ構造部としては、上記の例の他、測定用排出口６５から測定用排出路６７が一旦垂直下法に延びる形状であって、その後、測定用排出路６７がＵ字状に屈曲して垂直上方に延びるようにし、さらに逆Ｕ字状に屈曲して再度垂直下方に延びるような屈曲形状としても構わない。この場合には、測定用排出路６７が上記のＵ字状に屈曲した部分に導電率計６３を設けるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0067】

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、４７、６３・・・導電率計
４３・・・副搬送機構
５０ａ・・・内槽
５０ｂ・・・外槽
５５・・・制御部
５７・・・記憶部
６０・・・排出傾斜板
６１・・・バット部
６５・・・測定用排出口
６７・・・測定用排出路
６９・・・水平部
７１・・・還流路
７２・・・ファン
７３・・・分岐路
７５・・・屈曲部
７７・・・サブ排出口
７８・・・流量制御バルブ
７９・・・サブ排出路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】