TWI813735B - 基板液處理裝置、基板液處理方法及記憶媒體 - Google Patents

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Abstract

[課題] 本揭示，係提供一種可精度良好地進行處理液內之特定成分的濃度變更之技術。 [解決手段] 基板液處理裝置，係具有：處理槽，儲存處理液；處理液供給部，對處理槽供給處理液；處理液排出部，從處理槽排出處理液；及控制部，控制處理液供給部及處理液排出部，控制部，係基於變更被儲存於處理槽的處理液中之特定成分之濃度的指示，根據特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於處理槽的處理液中之每單位時間之特定成分之濃度上升量的資訊與指示中所表示之變更後的特定成分之濃度的資訊，計算來自處理槽之處理液的排出量及處理液朝處理槽的供給量，並根據該計算結果，控制處理液供給部及處理液排出部。

Description

基板液處理裝置、基板液處理方法及記憶媒體
本揭示，係關於基板液處理裝置、基板液處理方法及記憶媒體。
在專利文獻1中，係揭示有一種基板液處理裝置，該基板液處理裝置，係在處理液循環部中，使處理基板的處理液循環，並在從處理液循環部分歧所排出的處理液排出部中，以濃度感測器來計測所排出之處理液中的濃度。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1] 日本特開2016-143684號公報
[本發明所欲解決之課題]
本揭示，係提供一種可精度良好地進行處理液內之特定成分的濃度變更之技術。 [用以解決課題之手段]
本揭示之一態樣的基板液處理裝置，係具有：處理槽，儲存處理液；處理液供給部，對前述處理槽供給前述處理液；處理液排出部，從前述處理槽排出前述處理液；及控制部，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，前述控制部，係基於變更被儲存於前述處理槽的前述處理液中之特定成分之濃度的指示，根據前述特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分之濃度上升量的資訊與前述指示中所表示之變更後的前述特定成分之前述濃度的資訊，計算來自前述處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝前述處理槽的供給量，並根據該計算結果，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。 [發明之效果]
根據一例示性實施形態的基板液處理裝置，可精度良好地進行處理液內之特定成分的濃度變更。
以下，參閱圖面，詳細地說明各種例示性實施形態。另外，對於在各圖面中相同或是相當的部分，附上同一的符號。
[基板液處理系統] 如圖1所示般，基板液處理系統1A，係具備有：載體搬入搬出部2；批次形成部3；批次載置部4；批次搬送部5；批次處理部6；及控制部7。
其中，載體搬入搬出部2，係進行以水平姿勢來上下排列複數片(例如25片)基板(矽晶圓)8而收容之載體9的搬入及搬出。在該載體搬入搬出部2，係設置有：載體平台10，載置複數個載體9；載體搬送機構11，進行載體9的搬送；載體庫12，13，暫時保管載體9；及載體載置台14，載置載體9。在此，載體庫12，係在以批次處理部6處理之前，暫時保管成為製品的基板8。又，載體庫13，係在以批次處理部6處理後，暫時保管成為製品的基板8。
而且，載體搬入搬出部2，係使用載體搬送機構11，將從外部被搬入至載體平台10的載體9搬送至載體庫12或載體載置台14。又，載體搬入搬出部2，係使用載體搬送機構11，將被載置於載體載置台14的載體9搬送至載體庫13或載體平台10。搬送至載體平台10的載體9，係被搬出至外部。
批次形成部3，係將被收容於1個或複數個載體9的基板8加以組合，形成由同時處理之複數片(例如50片)基板8所構成的批次。另外，形成批次時，係亦可以使在基板8的表面形成有圖案之面彼此相對向的方式形成批次，又，亦可以使在基板8的表面形成有圖案之面全部朝向一方的方式形成批次。在該批次形成部3，係設置有搬送複數片基板8的基板搬送機構15。另外，基板搬送機構15，係可在基板8之搬送途中，使基板8的姿勢從水平姿勢變更成垂直姿勢及從垂直姿勢變更成水平姿勢。
而且，批次形成部3，係使用基板搬送機構15，將基板8從被載置於載體載置台14之載體9搬送至批次載置部4，並將形成批次的基板8載置於批次載置部4。又，批次形成部3，係以基板搬送機構15，將被載置於批次載置部4之批次搬送至被載置於載體載置台14的載體9。另外，基板搬送機構15，係具有2種作為用以支撐複數片基板8的基板支撐部：處理前基板支撐部，支撐處理前(以批次搬送部5搬送之前)的基板8；及處理後基板支撐部，支撐處理後(以批次搬送部5搬送後)的基板8。藉此，防止附著於處理前之基板8等的微粒等轉移而附著於處理後之基板8等。
批次載置部4，係以批次載置台16來暫時載置(待機)藉由批次搬送部5而在批次形成部3與批次處理部6之間所搬送的批次。在該批次載置部4，係設置有：搬入側批次載置台17，載置處理前(以批次搬送部5搬送之前)的批次；及搬出側批次載置台18，載置處理後(以批次搬送部5搬送後)的批次。1批次量的複數片基板8，係以垂直姿勢而前後排列地被載置於搬入側批次載置台17及搬出側批次載置台18。
而且，在批次載置部4中，係將以批次形成部3所形成之批次載置於搬入側批次載置台17，並經由批次搬送部5將該批次搬送至批次處理部6。又，在批次載置部4中，係將從批次處理部6經由批次搬送部5所搬出的批次載置於搬出側批次載置台18，並將該批次搬送至批次形成部3。
批次搬送部5，係在批次載置部4與批次處理部6之間或在批次處理部6的內部間進行批次的搬送。在該批次搬送部5，係設置有進行批次之搬送的批次搬送機構19。批次搬送機構19，係由軌道20與移動體21所構成，該軌道20，係沿著批次載置部4與批次處理部6配置，該移動體21，係一面保持複數片基板8，一面沿著軌道20移動。在移動體21，係基板保持體22被設置成進退自如，該基板保持體22，係保持以垂直姿勢而前後排列的複數片基板8。
而且，批次搬送部5，係以批次搬送機構19之基板保持體22來接收被載置於搬入側批次載置台17的批次，並將該批次收授至批次處理部6。又，批次搬送部5，係以批次搬送機構19之基板保持體22來接收由批次處理部6所處理的批次，並將該批次收授至搬出側批次載置台18。而且，批次搬送部5，係使用批次搬送機構19，在批次處理部6的內部進行批次的搬送。
批次處理部6，係將以垂直姿勢而前後排列的複數片複數片基板8作為1批次，進行蝕刻或洗淨或乾燥等的處理。在該批次處理部6，係排列設置有：乾燥處理裝置23，進行基板8的乾燥處理；基板保持體洗淨處理裝置24，進行基板保持體22的洗淨處理；洗淨處理裝置25，進行基板8的洗淨處理；及2台蝕刻處理裝置26，進行基板8的蝕刻處理。
乾燥處理裝置23，係具備有：處理槽27；及基板升降機構28，升降自如地被設置於處理槽27。乾燥用的處理氣體(IPA(異丙醇)等)被供給至處理槽27。在基板升降機構28，係以垂直姿勢而前後排列地保持1批次量的複數片基板8。乾燥處理裝置23，係以基板升降機構28，從批次搬送機構19之基板保持體22接收批次，並以基板升降機構28使該批次升降，藉此，以供給至處理槽27之乾燥用的處理氣體來進行基板8的乾燥處理。又，乾燥處理裝置23，係將批次從基板升降機構28收授至批次搬送機構19之基板保持體22。
基板保持體洗淨處理裝置24，係具有處理槽29，並可將洗淨用的處理液及乾燥氣體供給至該處理槽29，在將洗淨用的處理液供給至批次搬送機構19之基板保持體22後，以供給乾燥氣體的方式，進行基板保持體22的洗淨處理。
洗淨處理裝置25，係具有洗淨用的處理槽30與沖洗用的處理槽31，在各處理槽30，31升降自如地設置基板升降機構32，33。在洗淨用的處理槽30，係儲存有洗淨用的處理液(SC-1等)。在沖洗用的處理槽31，係儲存有沖洗用的處理液(純水等)。
蝕刻處理裝置26，係具有蝕刻用的處理槽34與沖洗用的處理槽35，在各處理槽34，35升降自如地設置有基板升降機構36，37。在蝕刻用的處理槽34，係儲存有蝕刻用的處理液(磷酸水溶液)。在沖洗用的處理槽35，係儲存有沖洗用的處理液(純水等)。
該些洗淨處理裝置25與蝕刻處理裝置26，係相同的構成。針對蝕刻處理裝置26進行說明，在基板升降機構36，係以垂直姿勢而前後排列地保持1批次量的複數片基板8。在蝕刻處理裝置26中，以基板升降機構36，從批次搬送機構19之基板保持體22接收批次，並以基板升降機構36使該批次升降，藉此，使批次浸泡於處理槽34之蝕刻用的處理液，進行基板8的蝕刻處理。其後，蝕刻處理裝置26，係將批次從基板升降機構36收授至批次搬送機構19之基板保持體22。又，以基板升降機構37，從批次搬送機構19之基板保持體22接收批次，並以基板升降機構37使該批次升降，藉此，使批次浸泡於處理槽35之沖洗用的處理液，進行基板8的沖洗處理。其後，將批次從基板升降機構37收授至批次搬送機構19之基板保持體22。
控制部7，係控制基板液處理系統1A之各部(載體搬入搬出部2、批次形成部3、批次載置部4、批次搬送部5、批次處理部6)的動作。該控制部7，係例如由電腦所構成，具備有可藉由電腦讀取的記憶媒體138。在記憶媒體138，係儲存有程式，該程式，係控制基板液處理系統1A中所執行的各種處理。控制部7，係藉由讀出並執行被記憶於記憶媒體138之程式的方式，控制基板液處理系統1A的動作。另外，程式，係被記錄於可藉由電腦讀取的記憶媒體138者，且亦可為從該記憶媒體安裝於控制部7的記憶媒體138者。作為可藉由電腦讀取的記憶媒體138，係例如有硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
[基板液處理裝置] 接著，參閱圖2，詳細地說明關於基板液處理系統1A所包含的基板液處理裝置A1。如圖2所示般，基板液處理裝置A1，係被構成為包含蝕刻處理裝置26。
蝕刻處理裝置26，係將預定濃度之藥劑(磷酸)的水溶液(例如88.3重量%之磷酸水溶液)使用作為蝕刻用的處理液，對基板8進行液處理(蝕刻處理)。另外，上述之「88.3重量%」，係表示處理液的濃度被調整成預定之設定濃度時之磷酸水溶液之濃度的一例，磷酸水溶液之濃度，係亦可適當進行變更。蝕刻處理裝置26，係如圖2所示般，具備有：處理液儲存部38；處理液供給部39；處理液循環部40；及處理液排出部41。
處理液儲存部38，係儲存處理液，並藉由該處理液處理基板8。處理液儲存部38，係具有處理槽34；及外槽42。處理液儲存部38，係在使上部開放之處理槽34的上部周圍形成使上部開放的外槽42，並在處理槽34與外槽42儲存處理液。處理槽34，係儲存「藉由以基板升降機構36使基板8浸泡的方式進行液處理」的處理液。外槽42，係儲存從處理槽34溢流的處理液。儲存於外槽42之處理液，係藉田處理液循環部40被供給至處理槽34。在外槽42，係設置有液面感測器80。液面感測器80，係檢測處理液儲存部38的外槽42中之液面高度的感測器。作為液面感測器80，係能使用可檢測液面高度的各種感測器。液面感測器80，係將表示所檢測到之液面高度的資訊輸出至控制部7。
處理液供給部39，係將處理液供給至處理液儲存部38。處理液供給部39，係具備有：水溶液供給部43；及水供給部44(純水供給部)。水溶液供給部43，係具有：水溶液供給源45；及流量調整器46。
水溶液供給源45，係將磷酸水溶液供給至處理液儲存部38。水溶液供給源45，係例如供給88.3重量%、25℃的磷酸水溶液。從水溶液供給源45所供給之磷酸水溶液，係經由流路43a被供給至處理液儲存部38。流量調整器46，係被設置於流路43a中之水溶液供給源45的下游側。流量調整器46，係被連接於控制部7，藉由控制部7進行開關控制及流量控制。
水供給部44，係將水(純水)供給至處理液儲存部38。水供給部44，係將水供給源47經由流量調整器48連接至處理液儲存部38的外槽42，該水供給源47，係用以供給預定溫度(例如25℃)的純水。流量調整器48，係被連接於控制部7，以控制部7進行開關控制及流量控制。
處理液循環部40，係將外槽42內的處理液輸送至處理槽34。處理液循環部40，係具備有：循環流路49；泵50；加熱器51；過濾器52；及矽濃度計53(濃度計測部)。循環流路49，係從處理液儲存部38之外槽42的底部往處理槽34之底部延伸的流路。在循環流路49，係從上游側(外槽42側)往下游側(處理槽34側)依順設置有泵50、加熱器51、過濾器52及濃度計53。泵50及加熱器51，係被連接於控制部7，藉由控制部7進行驅動控制。泵50，係將處理液從上游側壓送至下游側。加熱器51，係將處理液加熱至設定溫度(例如165℃)。過濾器52，係去除混入至處理液中的微粒。矽濃度計53，係計測循環流路49之處理液中的矽濃度。矽濃度計53，係將所計測到之矽濃度輸出至控制部7。另外，由於矽濃度計53，係被設置於使處理液儲存部38中之處理液循環之處理液循環部40的循環流路49，因此，實質地計測處理液儲存部38中之處理液的矽濃度。
處理液排出部41，係從處理槽34內排出處理液。處理液排出部41，係例如具有：排液流路41A；及閥41B。排液流路41A，係導出處理槽34內的處理液。排液流路41A之一端部，係被連接於處理槽34的底部，排液流路41A之另一端部，係被連接於基板液處理系統1A的排液管(未圖示)。閥41B，係被設置於排液流路41A。閥41B，係被連接於控制部7，藉由控制部7進行開關控制。
接著，參閱圖3，詳細地說明關於蝕刻處理裝置26的控制部7。圖3，係表示控制部7之功能性構成的方塊圖。如圖3所示般，控制部7，係作為功能上之構成(功能模組)，具備有：濃度變更資訊保持部71；濃度資訊保持部72；計算部73；及處理液控制部74。另外，在圖3中，係表示如下述構成：控制部7中以控制處理液中之矽濃度為目的，具有用以控制處理液供給部39及處理液排出部41的功能。因此，關於進行磷酸濃度之控制等的構成，雖係省略記載，但圖3所示之功能部的一部分有時兼作為該功能。
控制部7之濃度變更資訊保持部71，係具有如下述功能：保持處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的指示資訊。所謂矽濃度之指示，係指示將在特定時間帶的處理液儲存部38中之處理液的矽濃度設成為預定濃度(範圍)的資訊。詳細內容，係如後述。
濃度資訊保持部72，係具有如下述功能：以根據濃度指示資訊來使處理液儲存部38中之處理液的矽濃度變化的方式，保持控制部7控制處理液供給部39及處理液排出部41之際所需要的資訊。作為與在濃度資訊保持部72所保持之矽濃度相關連的資訊，係例如可列舉出：目前的處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的資訊；及被儲存於處理液儲存部38中之處理液的每單位時間之矽濃度之上升量的資訊等。詳細內容，係如後述。
計算部73，係根據藉由濃度變更資訊保持部71所保持之矽濃度之變更的指示及與在濃度資訊保持部72所保持之矽濃度相關連的資訊，計算處理液供給部39所致之處理液朝處理液儲存部38的供給量(以下，有時記載為「供給量」)及處理液排出部41所致之來自處理液儲存部38之處理液的排出量(以下，有時記載為「排出量」)。在此，所謂供給量，係意謂著每一單位時間所供給的量，相同地，所謂排出量，係意謂著每一單位時間所排出的量。又，計算部73，係亦具有如下述功能：在從矽濃度計53取得了被儲存於處理液儲存部38中之處理液中的矽濃度之資訊的情況下，係利用該資訊，修正處理液的供給量及排出量。
處理液控制部74，係根據計算部73所致之計算結果，控制處理液供給部39及處理液排出部41的各部。具體而言，關於處理液供給部39，係控制流量調整器46、48，並進行從處理液供給部39供給處理液的控制。又，關於處理液排出部41，係控制閥41B，並進行從處理液排出部41排出處理液的控制。
控制部7，係以上述之各部發揮作用的方式，控制處理液儲存部38中之處理液的矽濃度。控制部7，係在必需使處理液儲存部38中之處理液之矽濃度變化的情況下，預測使來自處理液供給部39之處理液的供給量及來自處理液排出部41之處理液的排出量變化時之矽濃度的變化。又，控制部7，係利用預測結果，控制來自處理液供給部39之處理液的供給量及來自處理液排出部41之處理液的排出量。關於該點，一面參閱圖4，一面進行說明。
圖4，係說明因應時間t之處理液儲存部38的處理液中之矽濃度之變化的圖。圖4所示之X1及X2，係指根據濃度指示資訊所指示的矽濃度。在圖4中，係表示「於時間點t1，指示使矽濃度從X1朝X2變化」的狀態。
另一方面，圖4所示之x，係表示處理液儲存部38中之處理液的實際矽濃度之變化之一例的虛線。儲存於處理液儲存部38中之處理液的矽濃度，係依從被投入至處理液儲存部38之基板8所溶出的矽而變化。又，矽濃度，係亦因為處理液從處理液供給部39的供給及處理液從處理液排出部41的排出而有所變化。因此，矽濃度，係有時會稍微變化。因此，在控制部7中，係設定包含濃度X1的預定濃度範圍X10，並在處理液中之矽濃度包含於濃度範圍X10的程度下，控制控制部7。濃度範圍X10，係例如可設成為將濃度X1作為基點的±2ppm。又，相同地，亦對濃度X2設定濃度範圍X20。
控制部7，係在將被儲存於處理液儲存部38中之處理液的矽濃度保持固定的情況下，藉由積分控制進行控制。作為積分值，係例如可列舉出PID控制。控制部7，係以利用積分控制使處理液儲存部38中之處理液的矽濃度之變化變小的方式，控制處理液供給部39及處理液排出部41，並為了將矽濃度保持固定，而調整處理液的供給量及排出量。另一方面，即便在使被儲存於處理液儲存部38中之處理液之矽濃度變化的情況下，控制部7，係亦以使處理液之供給量及排出量變化的方式，變更處理液的矽濃度。
在基板液處理裝置A1雖係設置有矽濃度計53，但由於矽濃度計53所致之計測間隔長至一定程度，因此，當欲根據矽濃度計53之計測結果來控制處理液的供給量及排出量時，則存在有對處理液儲存部38中之處理液的矽濃度進行變更控制而耗費時間的情形。因此，在基板液處理裝置A1中，係預測處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的變化，並根據該預測，使處理液的供給量及排出量變化。
參閱圖4，進一步說明關於使處理液儲存部38中之處理液的矽濃度變化時的控制。在圖4中，係表示「於時間點t1，進行使處理液儲存部38中之處理液的矽濃度從X1朝X2變化之指示」的情形。但是，處理液儲存部38的處理液中之矽濃度，係如上述般，依從基板8溶出之矽膜的量、來自處理液供給部39之處理液的供給量及來自處理液排出部41之處理液的排出量而變化。因此，無法一次使處理液儲存部38中之處理液矽濃度從X1朝X2變更。因此，在控制部7中，係在將濃度X1朝X2變更之際，作成處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的濃度變化的設定曲線C。在圖4所示的例子中，濃度變化的設定曲線C，係表示在時間點t1至t2之間，矽濃度從X1朝X2慢慢變更的情形。可將設定曲線C作成什麼樣的曲線，係依基板液處理裝置A1的處理能力等而變化。具體而言，係可藉由處理液儲存部38的容量、處理槽34內的矽濃度上升量(每單位時間之矽濃度的上升量)、基板液處理裝置A1中之處理液之供給量(每單位時間的供給量)的上限及排出量(每單位時間的排出量)的上限來決定設定曲線C。
另外，關於時間點t2，亦即將矽濃度從X1朝X2變更的所需時間，係可根據基板液處理裝置A1的處理能力等，從最快進行了矽濃度之變更時的所需時間來進行設定。又，亦可設成為「預先決定將矽濃度從X1朝X2變更的所需時間，並設置時間點t2」的構成。
說明關於基於上述要件之處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的變化。例如，當將t-1分鐘之矽濃度設成為At-1 (ppm)，將處理槽34內之矽濃度上升量設成為Δα(ppm)，將處理液儲存部38及使處理液儲存部38之液體循環的處理液循環部40中之液體的總量設成為V(L)，將處理液之供給量及排出量設成為相同且將該量設成為ΔE(L)時，則t分鐘時之矽濃度At (ppm)可由下述之數式(1)來進行計算。另外，在以下之數式(1)的情況下，Δα，係與每單位時間之矽濃度的上升量相對應。又，ΔE，係與每單位時間之處理液的供給量及排出量相對應。
[數式1]
如上述之數式(1)所示般，某一時間點的矽濃度，係藉由「預定時間(在此，係1分鐘)之矽濃度之變化量的範圍、處理液儲存部38的容量、處理槽34內之伴隨著矽從基板8溶出的矽濃度上升量、基板液處理裝置A1中之處理液之供給量的上限及排出量」來決定。因此，在控制部7中，係根據該些資訊來求出設定曲線C。另外，上述之數式(1)，係表示了藉由處理液的供給量及排出量來控制矽濃度時之矽濃度之計算方法次的一例者。因此，在矽濃度之計算中，係亦可不利用上述的數式。又，亦可組合除了上述中所示之參數以外的參數，作成用以計算矽濃度的數式。又，例如，在上述之數式(1)中，雖係在右式使用矽濃度上升量作為關於矽濃度的資訊，但亦可使用矽溶出量代替矽濃度上升量。所謂矽溶出量，係意味著從基板溶出至處理液之矽的量。在使用矽溶出量的情況下，係將矽溶出量添加至右式的分子即可。
又，藉由在控制部7中設定設定曲線C的方式，由演算來計算出處理液的供給量及排出量(與上述之數式(1)中之Ｅ的量相對應)。該結果，如圖4所示般，在時間點t1至時間點t2之間，計算出用以使處理液儲存部38中之處理液的濃度與設定曲線C相對應地變化之處理液的供給量及排出量的設定值。在圖4中，將藉由上述程序所計算出的在時間點t1至時間點t2之間之處理液的供給量及排出量表示為F。在控制部7中，係根據該計算結果，控制處理液供給部39及處理液排出部41，並控制處理液的供給量及排出量，藉此，將處理液儲存部38中之濃度調整為與設定曲線C相對應的濃度變化。在本實施形態中，係將「上述方法所致之矽濃度的控制，亦即一面預測處理液儲存部38中之處理液的濃度，一面對控制部7進行控制」稱為預測控制。
另外，處理槽34內之來自基板8的矽濃度上升量之資訊的取得方法，係不特別限定。例如，藉由矽濃度計53，計測「將基板8儲存於處理槽34的狀態下且不積極地進行利用了處理液之供給及排出之矽濃度的變化之控制」的狀態下之處理液中之矽濃度的變化，藉此，可獲得矽濃度上升量的資訊。又，亦可在進行基板8的處理之前，利用事先進行其他分析等的方法，取得矽濃度上升量的資訊。矽濃度上升量的資訊，係被保持於控制部7的濃度資訊保持部72。
又，關於在設定設定曲線C之際所需的其他資訊，例如處理液儲存部38的容量、基板液處理裝置A1中之處理液的供給量(每單位時間的供給量)之上限、及排出量(每單位時間的排出量)，亦被保持於濃度資訊保持部72。
在上述的濃度調整方法中，係亦可不使用矽濃度計53所致之濃度的計測結果。然而，處理液儲存部38中之處理液的矽濃度，係例如存在有因處理液的溫度或矽溶出量的變化等而成為與控制部7所致之預測結果不同之值的可能性。因此，在控制部7取得了藉由矽濃度計53所計測到之處理液儲存部38中之處理液之矽濃度之資訊的情況下，係根據所獲得的計測結果，再次進行用以設成為與設定曲線C相對應之矽濃度之處理液的供給量及排出量之計算，並修正設定值。
在圖4所示的例子中，時間點t10，t11，t12，t13是設成為取得藉由矽濃度計53所計測到之矽濃度的資訊之時間點。其中，時間點t11及t12，係成為在藉由預測控制使矽濃度變化的階段下之矽濃度的計測。在此，時間點t11中之矽濃度的計測結果設成為與預測控制中所估測之時間點t11的矽濃度不同。此時，在控制部7中，係根據從矽濃度計53所獲得之矽濃度的資訊，修正藉由預先控制所求得出之處理液的供給量及排出量。在圖4中，係將修正後的供給量及排出量(時間點t11至t12之間的修正值)表示為F1。控制部7，係根據修正後的供給量及排出量即F1，控制處理液供給部39及處理液排出部41。如此一來，在取得了藉由矽濃度計53所計測到之矽濃度之資訊的情況下，係利用該資訊，修正用以設成為與設定曲線C相對應之矽濃度之處理液的供給量及排出量。藉此，可一面減小來自設定曲線C之誤差，一面控制處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的變化。
如此一來，在控制部7中，係將「在一面定期地(例如每1分鐘)計算出處理液儲存部38中之處理液的矽濃度，一面將矽濃度保持固定的情況下」所進行之控制(積分控制)與「在使矽濃度變化至預定濃度(例如濃度X2)的情況下」所進行之控制(預測控制)加以組合，進行矽濃度的控制。切換積分控制與預測控制之時點，係指示使處理液儲存部38中之處理液的矽濃度從X1朝X2變化。在控制部7中，係將表示矽濃度之目標的濃度範圍(X10，X20)被變更之資訊利用來作為使矽濃度從X1朝X2變化的指示。亦即，將矽濃度之目標的濃度範圍(X10，X20)之變更的資訊使用來作為用以判斷是否變更處理液之矽濃度之控制的方法之基準的資訊。如上述般，在控制部7中，雖係以使定期計算出之矽濃度落在預定濃度範圍(X10)且接近目標濃度(X1)的方式進行控制，但當目標之濃度例如從X1朝X2變更時，則預定濃度範圍亦從X10朝X20變更。因此，處理液之矽濃度會偏離變更後的濃度範圍即X20。在控制部7中，在藉由計算所獲得之矽濃度包含於預定濃度範圍的期間，係實施積分控制。而且，在藉由計算所獲得之矽濃度偏離了預定濃度範圍的情況下，控制部7，係根據成為目標之濃度範圍來特定目標濃度，並進行將矽濃度朝向該濃度變更的控制(預測控制)。但是，在控制部7中，切換積分控制與預測控制之方法，係不限於利用了上述之目標的濃度範圍之方法，可適當地進行變更。
[基板液處理方法] 其次，參閱圖5及圖6之流程圖，說明關於基板液處理方法的一例。圖5，係說明在基板液處理裝置A1中進行基板的液處理之際之一連串處理之程序的流程圖；圖6，係說明其中之矽濃度(Si濃度)之控制之程序的流程圖。
在將成為液處理之對象的基板搬入至基板液處理裝置A1的處理液儲存部38之前，進行處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的調整。首先，如圖5所示般，利用矽濃度計53，計測處理液儲存部38中之處理液的矽濃度(Si濃度)(S01)。矽濃度之計測結果，係被發送至控制部7。在控制部7之計算部73中，係確認藉由矽濃度計53所計測到之矽濃度是否與基板之液處理時的設定值一致(S02)。此時，在設定值與目前的矽濃度之差不是未滿固定值的情況下(S02-NO)，亦即在設定值與目前的矽濃度之差為固定值以上的情況下，控制部7之處理液控制部74，係以調整處理液儲存部38中之處理液之矽濃度的方式，控制處理液供給部39及處理液排出部41(S03)。於該階段，係由於基板8未被搬入至處理液儲存部38的處理槽34內，因此，以控制對處理液儲存部38之處理液之供給量及排出量的方式，進行矽濃度的調整。另外，在控制部7中，係可在進行了處理液儲存部38中之處理液的磷酸之溫度的修正(S04)、從水供給部44所供給之純水之供給量的修正(S05)後，控制處理液供給部39及處理液排出部41，並控制處理液的供給量及排出量(S06)。另外，亦可於控制處理液之供給量及排出量的階段(S06)，同時地進行用以調整處理液儲存部38中之處理液的各種參數之控制(例如，處理槽34中之氮氣起泡)。
另一方面，在設定值與目前的矽濃度之差未滿固定值的情況下(S02-YES)，控制部7，係判斷可將基板8搬入至處理槽34內(S07)，實施搬入基板8的控制(S08)。當基板8被搬入至處理槽34內時，藉由處理液進行所期望的處理。此時，在控制部7中，係以上述之方法，亦即組合了積分控制與預測控制之方法，進行矽濃度的控制(S09：處理液供給工程、處理液排出工程及控制工程)。
參閱圖6，說明關於進行矽濃度之控制時的具體程序。首先，當開始矽濃度的控制時，在控制部7之計算部73中，係預測計算出因應對每1分鐘所預先設定之矽濃度的變化之處理液的供給量及排出量(S21)。在計算部73中，係如上述般，根據目前的矽濃度與下一時間點的矽濃度及來自基板8之矽濃度的溶出量等，計算出處理液的供給量及排出量。
其次，在控制部7之處理液控制部74中，係判斷下一時間點的矽濃度是否與目前的矽濃度相差一定範圍以上(S22)。在下一時間點的矽濃度包含於預定濃度範圍(未偏離預定濃度範圍)之情況下(S22-NO)，係進行積分控制。亦即，在控制部7的計算部73中，進行基於積分之處理液的供給量及排出量之計算(S23)，在控制部7之處理液控制部74中，係根據計算部73中之計算結果，進行流量的控制(S24)。另一方面，在下一時間點的矽濃度未包含於預定濃度範圍(偏離預定濃度範圍)的情況下(S22-YES)，係判斷為預定濃度範圍被變更，亦即矽濃度之設定被變更，並進行濃度變更的控制。
如上述般，在控制部7之計算部73中，係根據變更後之濃度的資訊，作成矽濃度之濃度變化的設定曲線C，並以濃度沿著該設定曲線C而變化的方式，計算出處理液的供給量及排出量(S25)。而且，在控制部7之處理液控制部74中，係根據計算部73中之計算結果，進行流量的控制(S26)。如此一來，在控制部7中，係根據目前的矽濃度與下一時間點的矽濃度之比較(S22)結果，實施積分控制(S23，S24)或預測控制(S25，S26)。
又，在控制部7之計算部73中，係確認是否接收來自矽濃度計53之矽濃度的計測結果(S27)。在未接收來自矽濃度計53之計測結果的情況下(S27-NO)，係在下次(1分鐘後)之矽濃度的預測計算(S21)時，重複相同的控制。
另一方面，在接收了來自矽濃度計53之計測結果的情況下(S27-YES：濃度計測工程)，係將從接收到之計測結果所獲得的矽濃度與由控制部7之計算部73計算出的矽濃度進行比較，判斷是否必需修正處理液的供給量及排出量(S28)。在判斷為必需修正的情況下(S28-YES)，係在計算部73中計算修正後的供給量及排出量，並根據其結果，修正流量(供給量及排出量)(S29)。另外，在判斷為不需要修正的情況下(S28-NO)，係不進行計算部73所致之修正。
圖6中所示的一連串處理，係重複直至接收矽濃度計53所致之矽濃度的計測結果之情形為止(S27-YES)。但是，當作成直至預定濃度為止之設定曲線C，並以濃度沿著設定曲線C而變化的方式，計算處理液的供給量及排出量時，吾人認為直至進行基於來自矽濃度計53之計測結果的修正為止，係不需計算。在像這樣的情況下，係亦可省略流量的計算(S25)。
在接收矽濃度計53所致之矽濃度的計測結果(S27-YES)，並因應所需進行了修正(S29)後，係返回到圖5，進行基於其他參數的修正。亦即，在控制部7中，係可在進行了處理液儲存部38中之處理液的磷酸之溫度的修正(S10)、從水供給部44所供給之純水之供給量的修正(S11)後，控制處理液供給部39及處理液排出部41，並控制處理液的供給量及排出量(S12)。另外，亦可於控制處理液之供給量及排出量的階段(S12)，同時地進行用以調整處理液儲存部38中之處理液的各種參數之控制(例如，處理槽34中之氮氣起泡)。
從矽濃度之控制(S09)起至與其他參數相關之控制(S12)的控制，係重複直至基板8之液處理結束為止。亦即，在控制部7中，係判斷是否結束處理(S13)，在判斷為未結束的情況下(S13-NO)，係重複一連串處理(S09～S12)。另一方面，在判斷為結束基板8之液處理的情況下(S13-YES)，係搬出基板8(S14)，並結束該基板8的液處理。
[作用] 在以上的實施形態中，係在必需變更被儲存於基板液處理裝置A1中之處理槽34的處理液之矽濃度的情況下，基於變更被儲存於處理槽34的處理液中之矽濃度的指示，根據目前之矽濃度的資訊與被儲存於處理槽34的處理液中之每單位時間之矽濃度之變化量(濃度上升量)的資訊與指示中所表示之變更後之矽濃度的資訊，計算處理液的排出量及供給量，並根據該計算結果，控制處理液供給部39及處理液排出部41。因此，在必需變更矽濃度的情況下，可迅速地進行濃度變更，並且可精度良好地進行其濃度變化。與進行利用了使用矽濃度計之矽濃度的計測之濃度變更的情形相比，由於控制響應性被提高，因此，可迅速地進行濃度變更。又，由於考慮處理液中之每單位時間之矽濃度的變化量來進行濃度的推測，因此，可精度良好地預測處理槽內之處理液的矽濃度，並計算處理液的排出量及供給量，且由於根據計算結果進行控制，因此，濃度變更之精度亦被提高。
在上述的實施形態中，由於在基板液處理裝置A1中，係可藉由矽濃度計53確認被儲存於處理槽34的處理液中之矽濃度，因此，例如控制部7，係可根據矽濃度的計測結果，控制處理液供給部39及處理液排出部41。具體而言，在上述實施形態中，係根據藉由矽濃度計53所計測到的矽濃度，修正處理液之供給量及排出量的計算結果，並根據修正後的計算結果，控制處理液供給部39及處理液排出部41。以設成為像這樣的構成之方式，可更精度良好地進行處理槽34中之處理液的矽濃度之變更。
在上述的實施形態中，基板液處理裝置A1之控制部7，係在將特定成分之濃度設成為固定的期間(不變更濃度的期間)，根據矽濃度計53之計測結果，以使被儲存於處理槽34之處理液的矽濃度成為固定的方式，控制處理液供給部39及處理液排出部41。因此，即便在將處理液中之矽濃度設成為固定的期間，由於亦可根據矽濃度計53之計測結果，將被儲存於處理槽之處理液之特定成分的濃度控制為固定，故可精度良好地進行濃度的管理。另外，如上述實施形態所說明般，亦可設成為進行與預定時間(每1分鐘)之濃度預測計算所組合而成之控制的構成。在該情況下，係可進一步精度良好地進行矽濃度的管理。
在上述的實施形態中，處理液供給部39，係包含有水供給部44。因此，由於可利用該水供給部44來調整從處理液供給部所供給的處理液中之矽濃度或液面等，故可更精細地進行處理槽34中之矽濃度的調整。
在上述的實施形態中，儲存於處理槽34的處理液中之每單位時間之矽濃度的上升量，係亦可在將處理液中之特定成分的濃度設成為固定的期間，藉由控制部7來計算。在設成為像這樣的構成之情況下，與事先計算出濃度上升量的情形等相比，可獲得實際液處理中之特定成分之濃度上升量的資訊，並可根據該資訊，計算出來自處理槽34之處理液的排出量及供給量。因此，可更精度良好地進行處理槽34中之處理液的矽濃度之變更。
[變形例] 本次所揭示之實施形態，係在所有方面皆為例示，吾人應瞭解該等例示並非用以限制本發明。上述之實施形態，係亦可在不脫離添附之申請專利範圍及其主旨的情況下，以各種形態進行省略､置換､變更。
例如，在上述實施形態中，雖係說明了關於處理液中之特定成分為矽且控制處理液中之矽濃度的情形，但特定成分，係不限定於矽。
又，處理液供給部39及處理液排出部41之構成及配置，係可適當地進行變更。又，處理液供給部39及處理液排出部41之數量亦可適當地進行變更。
又，作為濃度計測部而發揮功能之矽濃度計53的配置亦可適當地進行變更。在上述實施形態中，雖係說明了關於矽濃度計53被設置於處理液循環部40之循環流路49上的情形，但只要可計測處理槽34中之處理液的濃度，則其安裝位置亦適當地進行變更。
[例示] 例1：在一例示的實施形態中，基板液處理裝置，係具有：處理槽，儲存處理液；處理液供給部，對前述處理槽供給前述處理液；處理液排出部，從前述處理槽排出前述處理液；及控制部，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，前述控制部，係基於變更被儲存於前述處理槽的前述處理液中之特定成分之濃度的指示，根據前述特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分之濃度上升量的資訊與前述指示中所表示之變更後的前述特定成分之前述濃度的資訊，計算來自前述處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝前述處理槽的供給量，並根據該計算結果，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。在上述的基板液處理裝置中，係在控制部中，基於變更被儲存於處理槽的處理液中之特定成分之濃度的指示，根據特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於處理槽的處理液中之每單位時間之特定成分之濃度上升量的資訊與指示中所表示之變更後的特定成分之前述濃度的資訊，計算來自處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝處理槽的供給量。而且，根據該計算結果，藉由控制部，控制處理液供給部及處理液排出部。以具有像這樣的構成之方式，可基於濃度變更的指示，精度良好地進行處理槽中之處理液的特定成分之濃度變更。
例2：在例1的基板液處理裝置中，亦可具有：濃度計測部，按每一固定時間，計測被儲存於前述處理槽的前述處理液中之前述特定成分的濃度。在設成為上述之態樣的情況下，由於可藉由濃度計測部來確認被儲存於處理槽的處理液中之特定成分的濃度，因此，例如控制部，係可根據特定成分之濃度的計測結果，控制處理液供給部及處理液排出部，並可更精度良好地進行處理槽中之處理液之特定成分的濃度變更。
例3：在例2的基板液處理裝置中，前述控制部，係亦可根據前述濃度計測部之計測結果，修正前述計算結果，並根據該修正後的計算結果，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。在設成為上述之態樣的情況下，可根據藉由濃度計測部所計測到的濃度，修正計算結果，並根據修正後的計算結果，控制處理液供給部及處理液排出部。因此，可更精度良好地進行處理槽中之處理液的特定成分之濃度變更。
例4：在例2或例3的基板液處理裝置中，前述控制部，係亦可在將前述處理液中之前述特定成分的濃度設成為固定的期間，根據前述濃度計測部之計測結果，以使被儲存於前述處理槽之前述處理液的前述特定成分之濃度成為固定的方式，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。在設成為上述之態樣的情況下，即便在將處理液中之特定成分的濃度設成為固定的期間，亦可根據濃度計測部之計測結果，將被儲存於處理槽之處理液之特定成分的濃度控制為固定，且即便在將處理液內之特定成分的濃度設成為固定的期間，亦可精度良好地進行濃度的管理。
例5：在記載於例1～例4的基板液處理裝置中，前述處理液供給部，係亦可包含有：純水供給部。在設成為上述之態樣的情況下，由於可利用純水供給部來調整從處理液供給部所供給的處理液中之特定成分的濃度等，因此，可更精細地進行處理槽中之處理液的特定成分之濃度的調整。
例6：在記載於例1～例5的基板液處理裝置中，儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分的濃度上升量，係亦可在將前述處理液中之前述特定成分的濃度設成為固定的期間，藉由前述控制部來計算。在設成為上述之態樣的情況下，由於處理液中之每單位時間之特定成分的濃度上升量，係在將處理液中之特定成分的濃度設成為固定的期間，藉由控制部來計算，因此，與事先計算出濃度上升量的情形等相比，可獲得實際液處理中之特定成分之濃度上升量的資訊，並可根據該資訊，計算出來自處理槽之處理液的排出量及處理液朝處理槽的供給量。因此，可更精度良好地進行處理槽中之處理液的特定成分之濃度變更。
例7：在另一例示的實施形態中，基板液處理方法，係具有：處理液供給工程，藉由處理液供給部，對儲存處理液的處理槽供給處理液；處理液排出工程，藉由處理液排出部，從前述處理槽排出前述處理液；及控制工程，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，該基板液處理方法，其特徵係，在前述控制工程中，基於變更被儲存於前述處理槽的前述處理液中之特定成分之濃度的指示，根據前述特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分之濃度上升量的資訊與前述指示中所表示之變更後的前述特定成分之前述濃度的資訊，計算來自前述處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝前述處理槽的供給量，並根據該計算結果，進行前述處理液供給工程中之前述處理液供給部的控制及前述處理液排出工程中之前述處理液排出部的控制。在該情況下，發揮與例1相同的作用效果。
例8：在記載於例7的基板液處理方法中，亦可具有：濃度計測工程，按每一固定時間，計測被儲存於前述處理槽的前述處理液中之前述特定成分的濃度。在該情況下，發揮與例2相同的作用效果。
例9：在記載於例8的基板液處理方法中，亦可在前述控制工程中，根據前述濃度計測工程中之計測結果，修正前述計算結果，並根據該修正後的計算結果，進行前述處理液供給工程中之前述處理液供給部的控制及前述處理液排出工程中之前述處理液排出部的控制。在該情況下，發揮與例3相同的作用效果。
例10：在另一例示的實施形態中，電腦可讀取之記憶媒體，係記錄有用以使裝置執行例7之基板液處理方法的程式。在該情況下，發揮與上述之基板液處理方法相同的作用效果。在本說明書中，在電腦可讀取之記憶媒體，係包含有：非暫態的有形媒體(non-transitory computer recording medium)(例如，各種主記憶體裝置或輔助記憶體)或傳輸信號(transitory computer recording medium)(例如，可經由網路而提供的資料信號)。
A1:基板液處理裝置 7:控制部 34:處理槽 38:處理液儲存部 39:處理液供給部 41:處理液排出部(排出部) 53:矽濃度計 71:濃度變更資訊保持部 72:濃度資訊保持部 73:計算部 74:處理液控制部
[圖1] 示意地表示一例示性實施形態之基板液處理系統的平面圖。 [圖2] 一例示性實施形態之基板液處理裝置之構成的示意圖。 [圖3] 表示一例示性實施形態之基板液處理裝置之控制部之機能性構成的方塊圖。 [圖4] 說明一例示性實施形態之基板液處理裝置中之矽濃度控制的圖。 [圖5] 一例示性實施形態之基板液處理方法的流程圖。 [圖6] 一例示性實施形態之基板液處理方法之矽濃度控制的流程圖。
7:控制部
39:處理液供給部
41:處理液排出部(排出部)
53:矽濃度計
71:濃度變更資訊保持部
72:濃度資訊保持部
73:計算部
74:處理液控制部

Claims (9)

  1. 一種基板液處理裝置，其特徵係，具有：處理槽，儲存處理液；處理液供給部，對前述處理槽供給前述處理液；處理液排出部，從前述處理槽排出前述處理液；及控制部，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，前述控制部，係基於變更被儲存於前述處理槽的前述處理液中之特定成分之濃度的指示，根據前述特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分之濃度上升量的資訊與前述指示中所表示之變更後的前述特定成分之前述濃度的資訊，計算來自前述處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝前述處理槽的供給量，並根據該計算結果，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分的濃度上升量，係在將前述處理液中之前述特定成分的濃度設成為固定的期間，藉由前述控制部來計算。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板液處理裝置，其中，具有：濃度計測部，按每一固定時間，計測被儲存於前述處 理槽的前述處理液中之前述特定成分的濃度。
  3. 如申請專利範圍第2項之基板液處理裝置，其中，前述控制部，係根據前述濃度計測部之計測結果，修正前述計算結果，並根據該修正後的計算結果，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。
  4. 如申請專利範圍第2或3項之基板液處理裝置，其中，前述控制部，係在將前述處理液中之前述特定成分的濃度設成為固定的期間，根據前述濃度計測部之計測結果，以使被儲存於前述處理槽之前述處理液的前述特定成分之濃度成為固定的方式，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部。
  5. 如申請專利範圍第1~3項中任一項之基板液處理裝置，其中，前述處理液供給部，係包含有：純水供給部。
  6. 一種基板液處理方法，係具有：處理液供給工程，藉由處理液供給部，對儲存處理液的處理槽供給處理液；處理液排出工程，藉由處理液排出部，從前述處理槽排出前述處理液；及控制工程，控制前述處理液供給部及前述處理液排出部，該基板液處理方法，其特徵係，在前述控制工程中，基於變更被儲存於前述處理槽的 前述處理液中之特定成分之濃度的指示，根據前述特定成分之目前之濃度的資訊與被儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分之濃度上升量的資訊與前述指示中所表示之變更後的前述特定成分之前述濃度的資訊，計算來自前述處理槽之前述處理液的排出量及前述處理液朝前述處理槽的供給量，並根據該計算結果，進行前述處理液供給工程中之前述處理液供給部的控制及前述處理液排出工程中之前述處理液排出部的控制，儲存於前述處理槽的前述處理液中之每單位時間之前述特定成分的濃度上升量，係在將前述處理液中之前述特定成分的濃度設成為固定的期間，藉由前述控制部來計算。
  7. 如申請專利範圍第6項之基板液處理方法，其中，具有：濃度計測工程，按每一固定時間，計測被儲存於前述處理槽的前述處理液中之前述特定成分的濃度。
  8. 如申請專利範圍第7項之基板液處理方法，其中，在前述控制工程中，根據前述濃度計測工程中之計測結果，修正前述計算結果，並根據該修正後的計算結果，進行前述處理液供給工程中之前述處理液供給部的控制及前述處理液排出工程中之前述處理液排出部的控制。
  9. 一種電腦可讀取之記憶媒體，係記錄有用以使裝置執行如申請專利範圍第6項之基板液處理方法的程式。
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