特許 7654100 基板処理装置および基板処理方法

(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】

(24)【登録日】2025-03-21

(45)【発行日】2025-03-31

(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/306 20060101AFI20250324BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20250324BHJP

【ＦＩ】

H01L21/306 J

H01L21/306 A

H01L21/306 R

H01L21/304 643A

H01L21/304 648G

H01L21/304 648K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2023552710

(86)(22)【出願日】2022-08-05

(86)【国際出願番号】 JP2022030162

(87)【国際公開番号】W WO2023058317

(87)【国際公開日】2023-04-13

【審査請求日】2024-03-25

(31)【優先権主張番号】P 2021166018

(32)【優先日】2021-10-08

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(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】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】菅野 至

(72)【発明者】

【氏名】中森 光則

(72)【発明者】

【氏名】八谷 洋介

【審査官】河合 俊英

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－０２１３３５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６９６４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０３８１８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０１／０５３８０３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開昭６２－０１１５２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１２０６４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２６８４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０７２４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０７２１３５（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】

基板を保持して回転させる保持部と、
前記基板に処理液を供給する液供給部と、
前記処理液を分析する分析部と、
前記基板から飛散する前記処理液を受ける回収カップと、
を備え、
前記分析部は、
前記基板から流れ出る前記処理液を受ける液受け部と、
前記液受け部内に滞留する前記処理液に含まれる成分の濃度を検出する濃度センサと、
を有し、
前記液受け部は、前記回収カップの側壁の外側に前記側壁の一部を用いて形成される
基板処理装置。

【請求項2】

前記液受け部は、
前記基板から流れ出る前記処理液が流入する流入口と、
前記流入口よりも低い位置に配置され、内部に滞留する前記処理液を排出する排出口と、
前記流入口よりも低く、かつ前記排出口よりも高い位置に配置され、前記濃度センサによって前記処理液が測定される被測定部と、
を有する請求項１に記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記基板の液処理時において前記被測定部に前記処理液が常時滞留するように、前記流入口および前記排出口の大きさが設定される
請求項２に記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記排出口は、前記液受け部に複数設けられる
請求項２または３に記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記濃度センサは、赤外分光法によって前記成分の濃度を検出する
請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記濃度センサは、導電率計によって前記成分の濃度を検出する
請求項１～３のいずれか一つに記載の基板処理装置。

【請求項7】

基板を保持して回転させる保持部と、前記基板に処理液を供給する液供給部と、前記処理液を分析する分析部と、を備え、前記分析部は、前記基板から流れ出る前記処理液を受ける液受け部と、前記液受け部内に滞留する前記処理液に含まれる成分の濃度を検出する濃度センサと、を有する基板処理装置において、
前記濃度センサの測定値に基づいて、液処理が正常に完了しているか否かを判定する判定処理と、
前記液処理が正常に完了していない場合に、アラームを出力する報知処理と、
前記液処理が正常に完了していない場合に、当該液処理の対象であった前記基板をレスキューレシピによって救出する救出処理と、
を含み、
前記レスキューレシピは、前記基板上の処理液を異なる処理液に置換するステップの次のステップに所定の遅延時間を割り込ませる設定を有する
基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

開示の実施形態は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板を複数まとめて浸漬処理するバッチ処理において、かかる処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を検出する技術が知られている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－２６１７９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本開示は、基板の枚葉処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる技術を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一態様による基板処理装置は、保持部と、液供給部と、分析部と、を備える。保持部は、基板を保持して回転させる。液供給部は、前記基板に処理液を供給する。分析部は、前記処理液を分析する。また、前記分析部は、液受け部と、濃度センサと、を有する。液受け部は、前記基板から流れ出る前記処理液を受ける。濃度センサは、前記液受け部内に滞留する前記処理液に含まれる成分の濃度を検出する。

【発明の効果】

【0006】

本開示によれば、基板の枚葉処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す模式図である。

【図2】図２は、実施形態に係る処理ユニットの具体的な構成の一例を示す模式図である。

【図3】図３は、実施形態に係る分析部の構成の一例を示す図である。

【図4】図４は、実施形態の変形例１に係る分析部の構成の一例を示す図である。

【図5】図５は、実施形態の変形例２に係る分析部の構成の一例を示す図である。

【図6】図６は、実施形態の変形例３に係る分析部の構成の一例を示す図である。

【図7】図７は、実施形態の変形例４に係る処理ユニットの具体的な構成の一例を示す模式図である。

【図8】図８は、実施形態の変形例５に係る処理ユニットの具体的な構成の一例を示す模式図である。

【図9】図９は、実施形態の変形例６に係る処理ユニットの具体的な構成の一例を示す模式図である。

【図10】図１０は、実施形態の変形例７に係る処理ユニットの具体的な構成および動作の一例を示す模式図である。

【図11】図１１は、実施形態の変形例７に係る処理ユニットの具体的な構成および動作の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、実施形態の変形例７に係る処理ユニットの具体的な構成および動作の一例を示す模式図である。

【図13】図１３は、実施形態の変形例８に係る処理ユニットの具体的な構成の一例を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、添付図面を参照して、本願の開示する基板処理装置および基板処理方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態により本開示が限定されるものではない。また、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係、各要素の比率などは、現実と異なる場合があることに留意する必要がある。さらに、図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0009】

従来、半導体ウェハ（以下、ウェハとも呼称する。）などの基板を複数まとめて浸漬処理するバッチ処理において、かかる処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を検出する技術が知られている。

【0010】

一方で、基板を一枚ずつ回転させながら処理液を吐出して液処理する枚葉処理において、かかる処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を精度よく検出することは非常に困難である。なぜなら、基板上に形成される液膜の膜厚が非常に薄いため、基板上の処理液を測定した場合、成分の濃度を精度よく検出するための測定長が十分に取れないからである。

【0011】

そこで、上述の問題点を克服し、基板の枚葉処理に用いられた処理液に含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる技術の実現が期待されている。

【0012】

＜基板処理システムの概要＞
最初に、図１を参照しながら、実施形態に係る基板処理システム１の概略構成について説明する。図１は、実施形態に係る基板処理システム１の概略構成を示す図である。かかる基板処理システム１は、基板処理装置の一例である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

【0013】

図１に示すように、基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

【0014】

搬入出ステーション２は、フープ載置部１１と、搬送部１２とを備える。フープ載置部１１には、複数枚の基板、実施形態では半導体ウェハＷ（以下、ウェハＷと呼称する。）を水平状態で収容する複数のフープＨが載置される。

【0015】

搬送部１２は、フープ載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてフープＨと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。

【0016】

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

【0017】

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。

【0018】

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。

【0019】

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム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１８は、記憶部１９に記憶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処理システム１の動作を制御する。

【0020】

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９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憶媒体としては、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。

【0021】

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、フープ載置部１１に載置されたフープＨからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

【0022】

処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってフープ載置部１１のフープＨへ戻される。

【0023】

＜処理ユニットの構成＞
次に、分析部６０が搭載される処理ユニット１６の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板処理部３０と、液供給部４０と、回収カップ５０と、分析部６０とを備える。

【0024】

チャンバ２０は、基板処理部３０と、液供給部４０と、回収カップ５０と、分析部６０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

【0025】

基板処理部３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備え、載置されたウェハＷに液処理を施す。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。

【0026】

かかる基板処理部３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。

【0027】

保持部３１は、たとえば、ウェハＷの下面を吸着することにより、かかるウェハＷを水平に保持する。なお、保持部３１は、吸着チャックに限られず、静電チャックなどであってもよい。なお、ウェハＷは、基板処理が行われる表面を上方に向けた状態で保持部３１に保持される。

【0028】

液供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。液供給部４０は、ノズル４１ａ、４１ｂと、ノズル４１ａ、４１ｂを水平に支持するアーム４２ａと、アーム４２ａを旋回および昇降させる旋回昇降機構４３ａとを備える。

【0029】

また、液供給部４０は、ノズル４１ｃと、ノズル４１ｃを水平に支持するアーム４２ｂと、アーム４２ｂを旋回および昇降させる旋回昇降機構４３ｂとを備える。

【0030】

ノズル４１ａは、バルブ４４ａおよび流量調整器４５ａを介してＤＨＦ供給源４６ａに接続される。ＤＨＦ供給源４６ａは、たとえば、ＤＨＦ（希フッ酸）を貯留するタンクである。かかるＤＨＦは、処理液の一例である。

【0031】

ノズル４１ｂは、バルブ４４ｂおよび流量調整器４５ｂを介してＩＰＡ供給源４６ｂに接続される。ＩＰＡ供給源４６ｂは、たとえば、ＩＰＡ（IsoPropyl Alcohol）を貯留するタンクである。かかるＩＰＡは、処理液の別の一例である。

【0032】

ノズル４１ｃは、バルブ４４ｃおよび流量調整器４５ｃを介してＤＩＷ供給源４６ｃに接続される。ＤＩＷ供給源４６ｃは、たとえば、ＤＩＷ（DeIonized Water：脱イオン水）を貯留するタンクである。かかるＤＩＷは、処理液のさらに別の一例である。

【0033】

ノズル４１ａからは、ＤＨＦ供給源４６ａより供給されるＤＨＦが吐出される。ノズル４１ｂからは、ＩＰＡ供給源４６ｂより供給されるＩＰＡが吐出される。ノズル４１ｃからは、ＤＩＷ供給源４６ｃより供給されるＤＩＷが吐出される。

【0034】

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液Ｓ（図３参照）を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液Ｓは、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

【0035】

分析部６０は、保持部３１の回転によってウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する。分析部６０は、たとえば、ウェハＷの縁部よりも外側かつ回収カップ５０よりも内側に配置される。また、分析部６０は、保持部３１に保持されるウェハＷよりも低い位置に配置される。

【0036】

＜分析部の構成＞
次に、実施形態に係る分析部６０の構成について、図３を参照しながら説明する。図３は、実施形態に係る分析部６０の構成の一例を示す図である。

【0037】

図３に示すように、実施形態に係る分析部６０は、液受け部６１と、濃度センサ６２とを備える。液受け部６１は、回転しながら液処理が施されるウェハＷ（図２参照）から流れ出る処理液Ｓを受ける。濃度センサ６２は、液受け部６１内に滞留する処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する。

【0038】

実施形態に係る濃度センサ６２は、たとえば、赤外分光法によって処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する。濃度センサ６２は、投光部６２ａおよび受光部６２ｂを有する。

【0039】

投光部６２ａは、たとえば、光ファイバ（図示せず）によって赤外線光源（図示せず）と接続される。投光部６２ａは、かかる赤外線光源から供給される赤外光ＩＲを、液受け部６１の被測定部６５を介して受光部６２ｂに照射する。

【0040】

受光部６２ｂは、たとえば、光ファイバ（図示せず）によって測光部（図示せず）と接続される。受光部６２ｂは、投光部６２ａから液受け部６１の被測定部６５を介して照射された赤外光ＩＲを受光し、かかる受光した光を測光部に送る。かかる測光部は、受光した赤外光ＩＲを分光し、そのデータを制御部１８（図１参照）に送る。

【0041】

物質は、それぞれ固有の吸収スペクトルを有する。制御部１８は、赤外光ＩＲの吸収スペクトルから、測定したい成分に応じた所定波長における吸光度を求め、かかる成分の濃度を算出することができる。

【0042】

たとえば、測光部で得られた赤外光ＩＲの吸収スペクトルにおいて、波長１４６０（ｎｍ）付近には、Ｈ_２ＯのＯＨ結合に起因する吸収のピークが認められる。また、波長１６９０（ｎｍ）付近には、ＩＰＡのＣＨ結合に起因する２つの吸収ピークが認められる。

【0043】

そこで、処理液ＳにおけるＨ_２Ｏの濃度を検出したい場合には、波長約１４６０（ｎｍ）付近のＯＨ基の吸収ピークにおける吸光度Ａに着目すればよい。なお、波長１４６０（ｎｍ）付近はＯＨ基の伸縮振動の倍音であり、波長１６９０（ｎｍ）付近はＣＨ基の伸縮振動の倍音である。

【0044】

吸光度Ａは、ランベルト・ベールの法則により、以下の式（１）で表される。
Ａ＝αＬＣ ・・・（１）
Ａ：吸光度
α：吸光係数
Ｌ：測定長
Ｃ：濃度

【0045】

上記の式（１）に基づけば、検出対象となる成分の吸光係数αおよび測定長Ｌが既知であれば、濃度Ｃの値を求めることができる。そして、実施形態では、図３に示すように、投光部６２ａと受光部６２ｂとの間の距離Ｌ０が測定長Ｌとなる。

【0046】

一方で、吸光係数αは共存する成分の影響等を受けて変化するため、実際の処理条件に近い条件において、測定長Ｌが等しい処理液Ｓを用いて測定を行って検量線を作成し、その検量線に基づいて濃度Ｃの値を算出するのが好ましい。

【0047】

実施形態では、濃度センサ６２の赤外線光源が、連続する波長範囲の赤外光ＩＲを発生するとよい。これにより、制御部１８の設定を変更するだけで、多くの成分の濃度検出に対応することができる。

【0048】

また、検出する成分が定まっている場合でも、吸収ピーク波長は共存する周囲の物質によってシフトする場合があるため、連続した波長の赤外光ＩＲを用いるほうが、より高精度での測定が可能となる。このような光源としては、ハロゲンタングステンランプなどの市販のものを用いることができる。

【0049】

なお、赤外線光源が発生する赤外光ＩＲは、単一の波長であってもよい。たとえば、赤外線光源は、波長可変レーザであってもよいし、干渉フィルタなどを用いて目的とする成分の吸収ピーク波長を選択的に取り出すものであってもよい。また、投光部６２ａに、バンドパスフィルタである干渉フィルタを設置して、所望の波長の赤外光ＩＲを照射してもよい。

【0050】

このように、単一の波長の赤外光ＩＲを用いることにより、制御部１８における演算処理を単純にすることができることから、演算速度を速くすることができる。

【0051】

投光部６２ａは、コリメータなどを用いて平行光線を投光できることが好ましいが、光学系の明るさを確保するために受光部６２ｂに集光する光線を投光できてもよい。

【0052】

受光部６２ｂに接続される測光部は、受光部６２ｂから光ファイバによって導かれた赤外光ＩＲを必要に応じて分光し、検出して電気信号に変換し、必要に応じて増幅等の処理を行う。

【0053】

かかる測光部の構造は特に限定されず、回折格子等を用いた分散型分光光度計、フーリエ変換赤外分光光度計等の非分散型分光光度計など、公知のものを用いることができる。なお、投光部６２ａから特定の波長の赤外光ＩＲが投光される場合は、測光部での分光手段は不要である。

【0054】

制御部１８は、測光部からの電気信号に基づいて、吸収スペクトルや所定波長における吸光度を計算する。また、制御部１８は、吸光度を積算による平均化処理あるいは、単位時間内に度数分布を作成して、メディアン値（中央値）を求めて、測定データのばらつきを抑える処理を行う。その後、制御部１８は、濃度演算等を行う。

【0055】

連続する波長範囲の赤外光ＩＲを用いる場合、その波長範囲は、検出対象となる成分が吸収する波長を含む必要がある。たとえば、Ｈ_２ＯとＩＰＡとを測定する場合、好ましくは、１３５０（ｎｍ）～１７２０（ｎｍ）を含む波長範囲の赤外光ＩＲを照射する。

【0056】

また、Ｈ_２Ｏの濃度を測定するための吸収ピークは、前述の波長１４６０（ｎｍ）付近の他に、波長１２００（ｎｍ）付近、波長１９００（ｎｍ）付近、波長２６００（ｎｍ）付近にも存在する。波長１２００（ｎｍ）付近の吸収ピークは吸光係数が小さいが、波長１９００（ｎｍ）および波長２６００（ｎｍ）付近の吸収ピークは吸光係数が大きいため、かかる吸収ピークを用いてもよい。

【0057】

図３の説明に戻る。液受け部６１は、流入口６３と、排出口６４と、被測定部６５とを有する。流入口６３は、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓが流入する。排出口６４は、液受け部６１の内部に滞留する処理液Ｓを排出する。かかる排出口６４は、流入口６３よりも低い位置に配置される。

【0058】

被測定部６５は、濃度センサ６２によって処理液Ｓが測定される部位である。すなわち、被測定部６５は、投光部６２ａと受光部６２ｂとの間に位置し、測定用の赤外光ＩＲが通過する部位である。被測定部６５は、流入口６３よりも低く、かつ排出口６４よりも高い位置に配置される。

【0059】

ここで、実施形態では、回転しながら液処理が施されるウェハＷから流れ出る処理液Ｓを一旦液受け部６１で受けて、かかる液受け部６１において処理液Ｓに含まれる成分の濃度を濃度センサ６２で検出する。

【0060】

これにより、ウェハＷ上に形成される処理液Ｓの液膜に対して赤外光を照射して濃度を検出する場合と比べて、成分の濃度を精度よく検出するための測定長Ｌを十分に取ることができる。

【0061】

したがって、実施形態によれば、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0062】

なお、実施形態において、測定長Ｌは、たとえば、１（ｍｍ）以上であるとよく、１０（ｍｍ）以上であるとより好ましい。これにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度をさらに精度よく検出することができる。

【0063】

また、実施形態では、液受け部６１が、被測定部６５よりも高い位置に流入口６３を有し、被測定部６５よりも低い位置に排出口６４を有する。これにより、液受け部６１で受けた処理液Ｓが被測定部６５で澱まないように、常に外部に流れるようにすることができる。

【0064】

したがって、実施形態によれば、ウェハＷの枚葉処理において、かかるウェハＷから流れ出る処理液Ｓの成分濃度の時間経過を連続的に検出することができる。

【0065】

また、実施形態では、ウェハＷの液処理時において、被測定部６５に処理液Ｓが常時滞留するように、流入口６３および排出口６４の大きさが適宜設定されるとよい。これにより、ウェハＷの液処理の最初から最後まで、処理液Ｓの成分濃度の時間経過を連続的に検出することができる。

【0066】

たとえば、実施形態に係るウェハＷの液処理では、最初にＤＨＦによる基板処理が行われ、次にＤＩＷによるリンス処理が行われ、次にＩＰＡによる乾燥処理が行われる。

【0067】

そして、ＤＩＷによるリンス処理では、処理液Ｓに含まれるＤＨＦの濃度を分析部６０で検出することにより、かかるリンス処理の終点検知が可能となる。さらに、ＩＰＡによる乾燥処理では、処理液Ｓに含まれるＤＩＷの濃度を検出することにより、かかる乾燥処理の終点検知が可能となる。すなわち、実施形態では、余分な時間の液処理を省くことができる。

【0068】

したがって、実施形態によれば、処理ユニット１６に分析部６０が設けられることにより、ウェハＷの全体的な処理時間を短くすることができることから、ウェハＷを効率的に液処理することができる。

【0069】

また、実施形態では、余分な液処理を省くことができることから、使用済みの処理液Ｓの排液処理コストや、処理液Ｓの準備コストなどを低減することができる。

【0070】

なお、実施形態に係るウェハＷの液処理は、上記の例に限られず、２種類以上の成分が処理液Ｓ内で混ざった状態となる液処理であれば適用可能である。

【0071】

実施形態に係るウェハＷの液処理に用いられる薬液としては、たとえば、ＨＦ（フッ酸）、ＮＨ_４ＯＨ（アンモニア水）、Ｈ_２ＳＯ_４（硫酸）、Ｈ_２Ｏ_２（過酸化水素水）、ＨＣｌ（塩酸）、ＮＨ_４Ｆ（フッ化アンモニウム）などが挙げられる。

【0072】

また、実施形態に係るウェハＷの液処理では、ＨＮＯ_３（硝酸）、Ｈ_３ＰＯ_４（リン酸）、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）などが用いられてもよい。

【0073】

また、実施形態に係る液処理の終点検知処理は、上記の例に限られず、たとえば、エッチング液によるエッチング処理において、処理液Ｓ中のエッチング対象となる成分の濃度を検出することにより、エッチング処理の終点検知を行ってもよい。

【0074】

この処理液Ｓ中のエッチング対象となる成分としては、たとえば、Ｓｉ（シリコン）やＴｉ（チタン）、Ｗ（タングステン）、Ｇｅ（ゲルマニウム）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｃｏ（コバルト）、Ｒｕ（ルテニウム）などが挙げられる。

【0075】

また、実施形態では、液受け部６１内に洗浄液（たとえば、ＤＩＷなど）を吐出するノズル（図示せず）が分析部６０に設けられてもよい。そして、制御部１８は、ウェハＷが液処理されていない時に、かかるノズルから洗浄液を吐出し、液受け部６１の内部を洗浄処理してもよい。

【0076】

これにより、直前の液処理において液受け部６１に残留する成分によって、次の液処理における濃度検出に誤差が生じることを抑制することができる。したがって、実施形態によれば、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度をさらに精度よく検出することができる。

【0077】

また、実施形態では、制御部１８が、上述した液受け部６１の洗浄処理の際に、赤外分光分析の感度を補正してもよい。これにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度をさらに精度よく検出することができる。

【0078】

なお、上記の実施形態では、赤外分光分析が可能な濃度センサ６２によって、処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

【0079】

たとえば、実施形態に係る濃度センサ６２は、液体クロマトグラフィー質量分析（ＬＣ／ＭＳ）やガスクロマトグラフィー質量分析（ＧＣ／ＭＳ）、イオンクロマトグラフ法（ＩＣ）などで、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出してもよい。

【0080】

また、実施形態に係る濃度センサ６２は、たとえば、全有機体炭素測定（ＴＯＣ）やプラズマ質量分析（ＩＣＰ－ＭＳ）などで、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出してもよい。

【0081】

また、実施形態では、たとえば、ウェハＷから流れ出て液受け部６１に滞留する処理液Ｓの導電率を導電率計で測定し、測定された導電率に基づいて処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出してもよい。

【0082】

すなわち、実施形態に係る濃度センサ６２は、導電率計を含んでいてもよい。これによっても、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0083】

さらに、上記の実施形態では、分析部６０において、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する例について示したが、本開示はかかる例に限られない。たとえば、実施形態に係る分析部６０は、液受け部６１で受けた処理液Ｓに含まれるパーティクルの量を、分析部６０に設けられるパーティクルセンサで検出してもよい。

【0084】

また、上記の実施形態では、分析部６０で検出された処理液Ｓの成分濃度の測定値に基づいて、液処理の終点を検知する（すなわち、成分濃度の測定値を液処理終了のトリガとする）例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

【0085】

たとえば、本開示では、分析部６０で検出される処理液Ｓの成分濃度の測定値に基づいて、各種のレシピ情報に記憶される液処理の実施時間（ステップ処理時間）を設定してもよい。

【0086】

たとえば、ＳＣ１（アンモニアと過酸化水素水との混合液）の処理ステップの次に実施する純水リンスステップにてＳＣ１を水洗洗浄するステップにおいて、ＳＣ１から純水に置換された判定を処理液Ｓの成分濃度の測定値で行うことができる。

【0087】

この場合、ＳＣ１から純水に置換される途中の濃度を判定できるので、所定の濃度に低下した状態を判定することができる。また、完全に純水への置換が完了すれば、ＳＣ１の濃度は検出されないため、置換処理が完了したことを判定することができる。

【0088】

さらに、純水から低表面張力液（たとえば、ＩＰＡなど）への置換処理においても同様に、処理途中の処理液Ｓの成分濃度の測定を行うことにより、置換状態を判定できることから、完全に置換したか否かの判定を行うことができる。この場合には、処理液Ｓの成分濃度の判定を純水で行ってもよいし、ＩＰＡで行ってもよい。

【0089】

また、酸性処理液からアルカリ性処理液、またはアルカリ性処理液から酸性処理液への切り替えにおいて、それらの処理液の濃度を本開示の技術を用いて測定することにより、置換された状態を把握して適切なタイミングで処理液の供給を停止することができる。この場合、酸性処理液としては、たとえば、ＳＰＭ（硫酸と過酸化水素水との混合液）などが挙げられる。また、アルカリ性処理液としては、たとえば、ＳＣ１などが挙げられる。

【0090】

この場合、作業者等は、分析部６０で検出された処理液Ｓの成分濃度が所与の濃度に達するまでの時間を予め計測する。そして、処理液Ｓの成分濃度が所与の濃度に達してからは、成分濃度の測定を行わずに、計測された所与の濃度に達するまでの時間と、所与の固定時間を合算し、異なる処理液に置換する液処理の実施時間としてレシピ情報に入力する。

【0091】

これにより、精度が高い高価な濃度センサを用いることなく、妥当性の高い液処理の実施時間をレシピ情報に記録することができる。したがって、実施形態によれば、液処理のランニングコストを低減することができる。

【0092】

また、本開示では、制御部１８が、処理液を異なる処理液に置換する液処理において、レシピ情報に基づいた実施時間に到達した時に、処理液Ｓの成分濃度が設定された所与の濃度よりも高い濃度であった場合、その旨をアラームとして外部に出力してもよい。

【0093】

この場合、置換される処理液の濃度を測定して判定してもよいし、置換するための異なる処理液の濃度を測定して判定してもよい。

【0094】

このアラームが発生する状況としては、たとえば、処理レシピで実行される処理液の供給バルブに何らかの不具合が生じた場合、および、回転制御機構（たとえば、駆動部３３など）に何らかの不具合が生じた場合などが考えられる。

【0095】

また、たとえば、処理液供給ノズルの移動機構（たとえば、旋回昇降機構４３ａ、４３ｂなど）に何らかの不具合が生じた場合、および、測定手段（たとえば、濃度センサ６２など）自体に何らかの不具合が生じた場合などが考えられる。なおこの場合、かかるアラームは、処理ユニット１６に何らかの異常が生じたことを示す異常アラームとして出力されてもよい。

【0096】

また、本開示では、上記のアラームが出力された場合、制御部１８は、かかるアラームが出力された処理ユニット１６をウェハＷが搬送される搬送スケジュールから除外するように、未処理のウェハＷの搬送スケジュールを変更する。そして、制御部１８は、未処理のウェハＷを処理可能な処理ユニット１６に搬送し、アラームが出力された処理ユニット１６は搬入停止の制御をおこなうとよい。

【0097】

このアラームがウェハＷを数枚処理して連続で発生した場合、またはロット中に複数回に分けて発生する場合などは、上述した何らかの不具合がその処理ユニット１６に発生しているとみなし、制御部１８は搬送スケジュールに変更を掛けることになる。

【0098】

また、本開示では、上記のアラームが出力された場合、制御部１８は、かかるアラームが出力された処理ユニット１６で処理中のウェハＷに対してレスキュー（救済）レシピを実施することにより、かかるウェハＷを救出するとよい。

【0099】

このレスキューレシピとは、置換処理を完了させるステップの実施時間の設定時間を延長して処理するために、所定の遅延時間を実行される置換ステップの次のステップに割り込ませる設定である。そして、置換ステップの時間が終わった時点での濃度の測定値に基づいて判定を行い、レスキューレシピの割り込みを行うか否かが制御部１８によって決められる。

【0100】

これにより、レスキューレシピの対象となるウェハＷでは、置換処理の完了が可能になる。上述の所定の遅延時間には、事前のテスト評価によって得られた完全に置換処理が完了する時間を設定すればよい。

【0101】

＜変形例１＞
つづいては、実施形態に係る基板処理の各種変形例について、図４～図１３を参照しながら説明する。図４は、実施形態の変形例１に係る分析部６０の構成の一例を示す図である。

【0102】

図４に示すように、変形例１に係る分析部６０は、濃度センサ６２の構成が上記の実施形態と異なる。具体的には、変形例１では、投光部６２ａ（図３参照）と受光部６２ｂ（図３参照）とが一体となった濃度センサ６２が用いられる。

【0103】

また、この濃度センサ６２と向かい合うように、液受け部６１における被測定部６５の反対側にミラー６６が設けられる。かかるミラー６６は、濃度センサ６２から照射される赤外光ＩＲを、かかる濃度センサ６２に反射させる。

【0104】

このような構成であっても、液受け部６１に滞留する処理液Ｓを濃度センサ６２で測定することにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0105】

また、変形例１では、濃度センサ６２とミラー６６との間の距離の２倍の長さの測定長Ｌを取ることができる。すなわち、変形例１では、液受け部６１のサイズを小さくしたとしても、測定長Ｌを十分に取ることができる。

【0106】

したがって、実施形態によれば、回収カップ５０内の余剰スペースが小さい処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0107】

＜変形例２＞
図５は、実施形態の変形例２に係る分析部６０の構成の一例を示す図である。図５に示すように、変形例２に係る分析部６０は、液受け部６１の構成が上記の実施形態と異なる。具体的には、変形例２では、液受け部６１の底部に排出口６４が複数（図では２つ）設けられる。

【0108】

これにより、液受け部６１で受けた処理液Ｓが被測定部６５で澱まないように、さらに円滑に外部に流れるようにすることができる。したがって、変形例２によれば、ウェハＷの枚葉処理において、かかるウェハＷから流れ出る処理液Ｓの成分濃度の時間経過を円滑に検出することができる。

【0109】

なお、図５の例では、液受け部６１に排出口６４が２つ設けられる例について示したが、本開示はかかる例に限られず、液受け部６１に排出口６４が３つ以上設けられてもよい。

【0110】

＜変形例３＞
図６は、実施形態の変形例３に係る分析部６０の構成の一例を示す図である。図６に示すように、変形例３に係る分析部６０は、液受け部６１の配置および構成が上記の実施形態と異なる。具体的には、変形例３では、液受け部６１が回収カップ５０よりも外側に、かつ回収カップ５０と一体となって設けられる。

【0111】

具体的には、回収カップ５０の側壁５０ａに開口部５０ｂが形成され、かかる開口部５０ｂと液受け部６１の流入口６３とが繋がっている。また、回収カップ５０の側壁５０ａの外側に、かかる側壁５０ａの一部を用いて液受け部６１が形成される。

【0112】

さらに、液受け部６１の排出口６４に排出流路６７が接続され、かかる排出流路６７は回収カップ５０の排液口５１に繋がっている。

【0113】

このような構成であっても、液受け部６１に滞留する処理液Ｓを濃度センサ６２（図３参照）で測定することにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0114】

また、変形例３では、回収カップ５０内に余剰スペースが無い処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0115】

なお、この変形例３において、液受け部６１などは、着脱可能に構成されていてもよい。またこの場合、液受け部６１などを取り外す際には、回収カップ５０に形成される開口部５０ｂが蓋などで塞がれるとよい。

【0116】

＜変形例４＞
図７は、実施形態の変形例４に係る処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図７に示すように、変形例４では、分析部６０の配置が上記の実施形態と異なる。具体的には、変形例４では、分析部６０が回収カップ５０の内部ではなく、回収カップ５０の排液口５１に接続される排出流路５３に設けられる。

【0117】

そして、変形例４では、回収カップ５０によって捕集され、排液口５１から排出流路５３に流れ出た処理液Ｓ（図３参照）を、液受け部６１（図３参照）で受ける。さらに、かかる液受け部６１で受けた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を、濃度センサ６２（図３参照）で検出する。

【0118】

このような構成であっても、制御部１８（図１参照）は、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0119】

また、変形例４では、回収カップ５０内に余剰スペースが無い処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0120】

＜変形例５＞
図８は、実施形態の変形例５に係る処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図８に示すように、変形例５では、分析部６０の配置および構成が上記の実施形態と異なる。

【0121】

具体的には、変形例５では、分析部６０の液受け部６１が回収カップ５０の内部ではなく、回収カップ５０の排液口５１に接続される排出流路５３に設けられる。また、かかる液受け部６１には、送液管６８が接続される。

【0122】

送液管６８は、液受け部６１とは異なる場所に設けられる被測定部６９に繋がっており、液受け部６１で受けた処理液Ｓを液受け部６１から被測定部６９に送液する。そして、分析部６０は、被測定部６９に送液された処理液Ｓに含まれる成分の濃度を、濃度センサ６２で検出する。

【0123】

このような構成であっても、制御部１８（図１参照）は、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0124】

また、変形例５では、回収カップ５０内に余剰スペースが無く、かつ排出流路５３の周囲の余剰スペースが小さい処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0125】

＜変形例６＞
図９は、実施形態の変形例６に係る処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図９に示すように、変形例６では、液受け部６１の配置が上記の変形例５と異なる。

【0126】

具体的には、変形例６では、分析部６０の液受け部６１が排出流路５３（図８参照）ではなく、回収カップ５０の内部に設けられる。また、かかる液受け部６１には、送液管６８が接続される。

【0127】

送液管６８は、液受け部６１とは異なる場所に設けられる被測定部６９に繋がっており、液受け部６１で受けた処理液Ｓを液受け部６１から被測定部６９に送液する。そして、分析部６０は、被測定部６９に送液された処理液Ｓに含まれる成分の濃度を、濃度センサ６２で検出する。

【0128】

このような構成であっても、制御部１８（図１参照）は、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0129】

また、変形例６では、回収カップ５０内の余剰スペースが小さい処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0130】

＜変形例７＞
図１０～図１２は、実施形態の変形例７に係る処理ユニット１６の具体的な構成および動作の一例を示す模式図である。図１０に示すように、変形例７では、回収カップ５０の構成が上記の実施形態と異なる。

【0131】

具体的には、変形例７に係る回収カップ５０は、第１回収カップ８０と、第２回収カップ９０と、第３回収カップ１００とを有する。第１回収カップ８０は、最も外側に設けられる回収カップであり、第３回収カップ１００は、最も内側に設けられる回収カップであり、第２回収カップ９０は、第１回収カップ８０と第３回収カップ１００との間に設けられる回収カップである。

【0132】

第２回収カップ９０は、昇降カップ９１と、固定カップ９２と、昇降ロッド９３と、庇部９４とを有する。昇降カップ９１は、下部が円筒形状であり、上部が上方に進むにしたがい内側にすぼむ半円錐形状を有する。

【0133】

固定カップ９２は、昇降カップ９１の下方に設けられる略円筒形状の部位である。かかる固定カップ９２と昇降カップ９１とで、回転するウェハＷから飛散する処理液Ｓを受けるカップ体が形成される。また、昇降カップ９１と固定カップ９２とは、昇降カップ９１が上昇した際にもカップ体が維持できるように、一部が重畳して配置される。

【0134】

昇降ロッド９３は、固定カップ９２の内部に埋め込まれるように、昇降カップ９１の下方に設けられる。昇降ロッド９３は、たとえば磁力によって昇降カップ９１と接続され、かかる昇降カップ９１と一体的に昇降する。

【0135】

庇部９４は、固定カップ９２に設けられ、かかる固定カップ９２の内部で貫通するように形成される排気口５２の開口部を上方から覆う。これにより、回収カップ５０で回収される処理液Ｓが排気口５２に流入することを抑制することができる。

【0136】

第３回収カップ１００は、昇降カップ１０１と、固定カップ１０２と、昇降ロッド１０３と、庇部１０４とを有する。昇降カップ１０１は、下部が円筒形状であり、上部が上方に進むにしたがい内側にすぼむ半円錐形状を有する。

【0137】

固定カップ１０２は、昇降カップ１０１の下方に設けられる略円筒形状の部位である。かかる固定カップ１０２と昇降カップ１０１とで、回転するウェハＷから飛散する処理液Ｓを受けるカップ体が形成される。また、昇降カップ１０１と固定カップ１０２とは、昇降カップ１０１が上昇した際にもカップ体が維持できるように、一部が重畳して配置される。

【0138】

昇降ロッド１０３は、固定カップ１０２の内部に埋め込まれるように、昇降カップ１０１の下方に設けられる。昇降ロッド１０３は、たとえば磁力によって昇降カップ１０１と接続され、かかる昇降カップ１０１と一体的に昇降する。

【0139】

庇部１０４は、固定カップ１０２に設けられ、かかる固定カップ１０２の内部で貫通するように形成される排気口５２の開口部を上方から覆う。これにより、第３回収カップ１００で回収される処理液Ｓが排気口５２に流入することを抑制することができる。

【0140】

図１０の例では、ノズル４１ａからウェハＷにＤＨＦが供給される場合に、第２回収カップ９０の昇降カップ９１と、第３回収カップ１００の昇降カップ１０１とが、いずれも所与の下降位置に配置される。

【0141】

そのため、回転するウェハＷから飛散する処理液Ｓは、第１回収カップ８０と第２回収カップ９０との間に形成される空間Ｇ１に流れ込む。そして、かかる空間Ｇ１の下流側に形成される排液口５１Ａから処理液Ｓが外部に排出される。

【0142】

ここで、変形例７では、第１回収カップ８０と第２回収カップ９０との間に形成される空間Ｇ１に、分析部６０Ａが配置される。これにより、ノズル４１ａからウェハＷにＤＨＦが供給される液処理において、処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出することができる。

【0143】

そして、変形例７では、回収カップ５０を動作させることにより、処理液Ｓを排液口５１Ａとは異なる排液口に排出することができる。たとえば、図１１に示すように、ノズル４１ｃからウェハＷにＤＩＷが供給される場合に、制御部１８（図１参照）は、昇降カップ９１および昇降ロッド９３を所与の上昇位置に移動させる。

【0144】

これにより、回転するウェハＷから飛散する処理液Ｓは、第２回収カップ９０と第３回収カップ１００との間に形成される空間Ｇ２に流れ込む。そして、かかる空間Ｇ２の下流側に形成される排液口５１Ｂから処理液Ｓが外部に排出される。

【0145】

ここで、変形例７では、第２回収カップ９０と第３回収カップ１００との間に形成される空間Ｇ２に、分析部６０Ｂが配置される。これにより、ノズル４１ｃからウェハＷにＤＩＷが供給される液処理において、処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出することができる。

【0146】

さらに、変形例７では、図１２に示すように、ノズル４１ｂからウェハＷにＩＰＡが供給される場合に、制御部１８（図１参照）が、昇降カップ９１および昇降ロッド９３に加えて、昇降カップ１０１および昇降ロッド１０３も所与の上昇位置に移動させる。

【0147】

これにより、回転するウェハＷから飛散する処理液Ｓは、第３回収カップ１００とかかる第３回収カップ１００の内側に位置する内壁部１１０との間に形成される空間Ｇ３に流れ込む。そして、かかる空間Ｇ３の下流側に形成される排液口５１Ｃから処理液Ｓが外部に排出される。

【0148】

ここで、変形例７では、第３回収カップ１００と内壁部１１０との間に形成される空間Ｇ３に、分析部６０Ｃが配置される。これにより、ノズル４１ｂからウェハＷにＩＰＡが供給される液処理において、処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出することができる。

【0149】

ここまで説明したように、変形例７では、処理ユニット１６にウェハＷから飛散する処理液Ｓを受ける回収カップが複数（ここでは、第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００）設けられる。そして、分析部６０は、これらの回収カップごとに複数設けられる。

【0150】

これにより、複数種類の薬液ごとに回収カップが複数設けられる処理ユニット１６において、すべての液処理で処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出することができる。

【0151】

なお、図１０～図１２の例では、第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００の内側にそれぞれ複数の分析部６０（分析部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）が設けられる例について示したが、本開示はかかる例に限られない。

【0152】

たとえば、第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００にそれぞれ接続される排液口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの下流側（すなわち、排出流路）に、それぞれ複数の分析部６０（分析部６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）が設けられてもよい。

【0153】

また、第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００の内側にそれぞれ複数の液受け部６１が設けられ、それぞれの液受け部６１から別の場所に設けられる被測定部６９に処理液Ｓが送液されてもよい（すなわち、図９の例と同様の構成）。

【0154】

また、排液口５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの下流側にそれぞれ複数の液受け部６１が設けられ、それぞれの液受け部６１から別の場所に設けられる被測定部６９に処理液Ｓが送液されてもよい（すなわち、図８の例と同様の構成）。

【0155】

また、図１０～図１２の例では、１つの処理ユニット１６内に３つの回収カップ（第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００）が設けられる例について示したが、本開示はかかる例に限られない。たとえば、１つの処理ユニット１６内に２つの回収カップが設けられてもよいし、１つの処理ユニット１６内に４つ以上の回収カップが設けられてもよい。

【0156】

＜変形例８＞
図１３は、実施形態の変形例８に係る処理ユニット１６の具体的な構成の一例を示す模式図である。図１３に示すように、変形例８では、上記の実施形態で説明した分析部６０に加えて、ウェハＷ表面の処理液Ｓ（図３参照）の成分濃度を検出する別の濃度センサ６２Ａが設けられる。

【0157】

かかる濃度センサ６２Ａは、投光部６２ａ（図３参照）と受光部６２ｂ（図３参照）とが一体となっており、保持部３１に保持されるウェハＷの上方に配置される。かかる濃度センサ６２Ａは、たとえば、アーム４２ａまたはアーム４２ｂ（図ではアーム４２ｂ）に支持される。

【0158】

そして、濃度センサ６２Ａは、シリコンで構成されるウェハＷの表面で赤外光ＩＲを反射させることにより、ウェハＷ表面の処理液Ｓの成分濃度を検出する。

【0159】

ここで、変形例８では、制御部１８（図１参照）が、分析部６０に設けられる濃度センサ６２（図３参照）による成分濃度の検出結果と、濃度センサ６２Ａによる成分濃度の検出結果とに基づいて、液処理の終点を判定するとよい。これにより、液処理の終点を精度よく判定することができる。

【0160】

実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、保持部３１と、液供給部４０と、分析部６０と、を備える。保持部３１は、基板（ウェハＷ）を保持して回転させる。液供給部４０は、基板（ウェハＷ）に処理液Ｓを供給する。分析部６０は、処理液Ｓを分析する。また、分析部６０は、液受け部６１と、濃度センサ６２と、を有する。液受け部６１は、基板（ウェハＷ）から流れ出る処理液Ｓを受ける。濃度センサ６２は、液受け部６１内に滞留する処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する。これにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0161】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、液受け部６１は、流入口６３と、排出口６４と、被測定部６５と、を有する。流入口６３は、基板（ウェハＷ）から流れ出る処理液Ｓが流入する。排出口６４は、流入口６３よりも低い位置に配置され、内部に滞留する処理液Ｓを排出する。被測定部６５は、流入口６３よりも低く、かつ排出口６４よりも高い位置に配置され、濃度センサ６２によって処理液Ｓが測定される。これにより、ウェハＷの枚葉処理において、かかるウェハＷから流れ出る処理液Ｓの成分濃度の時間経過を連続的に検出することができる。

【0162】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、基板（ウェハＷ）の液処理時において被測定部６５に処理液Ｓが常時滞留するように、流入口６３および排出口６４の大きさが設定される。これにより、ウェハＷの液処理の最初から最後まで、処理液Ｓの成分濃度の時間経過を連続的に検出することができる。

【0163】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、排出口６４は、液受け部６１に複数設けられる。これにより、ウェハＷの枚葉処理において、かかるウェハＷから流れ出る処理液Ｓの成分濃度の時間経過を円滑に検出することができる。

【0164】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、基板（ウェハＷ）から飛散する処理液Ｓを受ける回収カップ５０、を備える。また、液受け部６１は、回収カップ５０の外側に設けられる。これにより、回収カップ５０内に余剰スペースが無い処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0165】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、保持部３１と、液供給部４０と、分析部６０と、を備える。保持部３１は、基板（ウェハＷ）を保持して回転させる。液供給部４０は、基板（ウェハＷ）に処理液Ｓを供給する。分析部６０は、処理液Ｓを分析する。また、分析部６０は、液受け部６１と、送液管６８と、濃度センサ６２と、を有する。液受け部６１は、基板（ウェハＷ）から流れ出る処理液Ｓを受ける。送液管６８は、液受け部６１から被測定部６９まで処理液Ｓを送液する。濃度センサ６２は、被測定部６９において処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出する。これにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0166】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、基板（ウェハＷ）から飛散する処理液Ｓを受ける回収カップ５０、を備える。また、液受け部６１は、回収カップ５０内に設けられる。これにより、ウェハＷの枚葉処理に用いられた処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0167】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、基板（ウェハＷ）から飛散する処理液Ｓを受ける回収カップ５０と、回収カップ５０から処理液Ｓを排出する排出流路５３と、を備える。また、液受け部６１は、排出流路５３に設けられる。これにより、回収カップ５０内に余剰スペースが無い処理ユニット１６であっても、分析部６０を問題無く設置することができる。

【0168】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）は、基板（ウェハＷ）から飛散する処理液Ｓを受ける回収カップを複数（第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００）備える。また、液受け部６１は、回収カップ（第１回収カップ８０、第２回収カップ９０および第３回収カップ１００）ごとに複数設けられる。これにより、複数種類の薬液ごとに回収カップが複数設けられる処理ユニット１６において、すべての液処理で処理液Ｓに含まれる成分の濃度を検出することができる。

【0169】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、濃度センサ６２は、赤外分光法によって成分の濃度を検出する。これにより、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よくかつ簡便に検出することができる。

【0170】

また、実施形態に係る基板処理装置（基板処理システム１）において、濃度センサ６２は、導電率計によって成分の濃度を検出する。これにより、ウェハＷから流れ出る処理液Ｓに含まれる成分の濃度を精度よく検出することができる。

【0171】

また、実施形態に係る基板処理方法は、上記の基板処理装置（基板処理システム１）において、基板（ウェハＷ）上の処理液を異なる処理液に置換する処理において、処理の設定時間を濃度センサ６２の測定値に基づいて決定する決定処理、を含む。これにより、液処理のランニングコストを低減することができる。

【0172】

また、実施形態に係る基板処理方法は、上記の基板処理装置（基板処理システム１）において、判定処理と、報知処理とを含む。判定処理は、濃度センサ６２の測定値に基づいて、液処理が正常に完了しているか否かを判定する。報知処理は、液処理が正常に完了していない場合に、外部にアラームを出力する。これにより、ウェハＷの液処理を安定して実施することができる。

【0173】

また、実施形態に係る基板処理方法において、液処理が正常に完了していない場合に、かかる液処理の対象であった基板（ウェハＷ）をレスキューレシピによって救出する救出処理をさらに含む。これにより、ウェハＷの歩留まりを向上させることができる。

【0174】

以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

【0175】

今回開示された実施形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。実に、上記した実施形態は多様な形態で具現され得る。また、上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

【符号の説明】

【0176】

Ｗ ウェハ（基板の一例）
１ 基板処理システム（基板処理装置の一例）
１６ 処理ユニット
３１ 保持部
４０ 液供給部
５０ 回収カップ
５３ 排出流路
６０ 分析部
６１ 液受け部
６２ 濃度センサ
６３ 流入口
６４ 排出口
６５ 被測定部
６８ 送液管
６９ 被測定部
８０ 第１回収カップ
９０ 第２回収カップ
１００ 第３回収カップ
Ｓ 処理液

【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】