(57)【要約】【課題】処理原液を補充するのに最適な時期を決定し，処理液の成分比率と液量とを安定して確保すると共に，処理液の消費量を最小限に抑えることができる処理装置を提供する。【解決手段】貯留タンク３０に所定の割合で複数の処理原液を補充し，貯留タンク３０内の処理液を基板Ｗに供給して処理する処理装置において，基板Ｗの処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を貯留タンク３０に補充する補充機構４０を設け，処理原液を混合して生成した処理液を基板Ｗに供給する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貯留タンクに所定の割合で複数の処理原液を補充し，該貯留タンク内の処理液を基板に供給して処理する処理装置において，
前記基板の処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を前記貯留タンクに補充する補充機構を設け，処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする，処理装置。
【請求項２】
貯留タンクに所定の割合で複数の処理原液を補充し，該貯留タンク内の処理液を基板に供給して処理する処理装置において，
前記基板の処理時間を積算し，該積算された処理時間が所定の時間となる毎に処理原液を前記補充機構から前記貯留タンクに補充する補充機構を設け，処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする，処理装置。
【請求項３】
前記基板を回転自在に保持する保持手段と，前記保持手段に保持された基板に処理液を供給する供給手段を備えていることを特徴とする，請求項１又は２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記基板を処理した処理液を前記貯留タンクに回収させる回収回路と，前記貯留タンク内の処理液を調整する調整回路と，前記貯留タンク内の処理液を基板に供給する供給回路とを設けたことを特徴とする，請求項１，２又は３に記載の処理装置。
【請求項５】
前記回収回路の途中に，気液分離機構を配置したことを特徴とする，請求項４に記載の処理装置。
【請求項６】
貯留タンクに貯留された処理液を基板に対して供給する処理方法において，
前記基板の処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を前記貯留タンクに補充し，貯留タンクに補充した処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする，処理方法。
【請求項７】
貯留タンクに貯留された処理液を基板に対して供給する処理方法において，
前記基板の処理時間を積算し，該積算された処理時間が所定の時間となる毎に処理原液を前記貯留タンクに補充し，貯留タンクに補充した処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする，処理方法。
【請求項８】
前記処理原液を前記貯留タンクに補充する際に，所定の液量で補充することを特徴とする，請求項６又は７に記載の処理方法。
【請求項９】
前記基板を処理した処理液を前記貯留タンクに回収させることを特徴とする，請求項６，７又は８に記載の処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤ用ガラス板等の基板を処理液によって処理する，処理装置及び処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，半導体デバイスの製造工程においては，例えば半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という）の基板の表面に付着したパーティクル有機汚染物，金属不純物等のコンタミネーションを除去するために洗浄処理システムが使用されている。ウェハを洗浄するシステムの１つとして，枚葉式の処理装置を用いた洗浄処理システムが知られている。
【０００３】
この洗浄処理システムの処理装置には，ウェハを収納する容器と，容器内でウェハを回転自在に保持する回転テーブルと，ウェハの表裏面に薬液や純水などの処理液を供給する供給ノズルと，薬液や純水などの処理液を貯留しておく貯留タンクとが設けられている。このような処理装置で行われるウェハの洗浄処理は，容器内において，回転テーブルにウェハを保持させ，ウェハを回転させる。そして，回転しているウェハの表面に，貯留タンクに予め貯留している処理液を供給ノズルから供給し洗浄処理を行い，ウェハの表面に付着したパーティクル，有機汚染物等を除去する。その後，純水によりリンス処理を行い，Ｎ２ガスなどの乾燥ガスを供給し乾燥処理を行う。
【０００４】
また，処理液には，アンモニア水溶液（ＮＨ４ＯＨ）と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）と純水（Ｈ２Ｏ）といった処理原液を混合したＡＰＭ処理液や，フッ酸（ＨＦ）と純水を混合したＤＨＦ処理液等が知られている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで，ウェハの洗浄処理を良好に行うには，処理液が，ある一定の液量で貯留されていることが大切である。しかしながら，従来の処理装置では，処理原液の補充する時期などは特に決まっていない。このため，洗浄処理の進行に従って，貯留タンク内の処理液の液量が不足してしまう事態が生じることがある。また，処理液の成分比率も，一定に保たれていることが大切である。しかしながら，例えば，揮発性の高いアンモニアを含んだＡＰＭ処理液においては，蒸発によってＡＰＭ処理液中のアンモニアの濃度が低下し，ＡＰＭ処理液の成分比率が崩れ，洗浄処理を重ねるごとに処理効果が低下していく等の問題点があった。
【０００６】
さらに，従来の処理装置においては，洗浄処理に使用された処理液は，容器の底部に設けられた排液管路を介して自然に容器外に排液され，１回限りの使用で廃棄されていた。しかしながら，１枚のウェハの洗浄処理ごとに，処理液を廃棄することは，処理液の消費量が膨大になる。このため，処理液にかかる費用が高騰したり，薬液の多量の廃棄を管理するのに手間がかかる等の種々の改善すべき点があった。
【０００７】
従って本発明は，上記問題点に鑑みてなされたものであり，その目的は，処理原液を補充するのに最適な時期を決定し，処理液の成分比率と液量とを安定して確保すると共に，処理液の消費量を最小限に抑えることができる処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために，本発明は，貯留タンクに所定の割合で複数の処理原液を補充し，該貯留タンク内の処理液を基板に供給して処理する処理装置において，前記基板の処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を前記貯留タンクに補充する補充機構を設け，処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする。
【０００９】
かかる構成によれば，補充機構によって貯留タンクに，基板の処理枚数と処理時間とに対応して複数の処理原液を補充し，これら処理原液を混合する。これにより，貯留タンク内において，処理液の成分比率と液量とを，処理に支障を及ぼさないように安定して確保することができる。また，処理原液の補充する時期は，基板の処理枚数と処理時間を目安にして，予め実験等で求めておけばよい。このように，処理原液を補充するのに最適な時期が決定されるので，濃度センサといった計測機器等が不要となる。
【００１０】
また本発明は，貯留タンクに所定の割合で複数の処理原液を補充し，該貯留タンク内の処理液を基板に供給して処理する処理装置において，前記基板の処理時間を積算し，該積算された処理時間が所定の時間となる毎に処理原液を前記補充機構から前記貯留タンクに補充する補充機構を設け，処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする。
【００１１】
これら処理装置において，前記補充機構は，複数の処理原液を前記貯留タンクに補充するように構成されており，所定の時間毎に，少なくとも一つの処理原液を連続して貯留タンクに補充し，残りの複数の処理原液のうちの少なくとも一つの処理原液を，数回に渡って断続して前記貯留タンクに補充するのもよい。かかる構成によれば，例えば，純水のような処理原液を，途切れることなく連続して貯留タンクに補充する一方で，処理に影響を与えるような薬液成分を主体とした処理原液を，所定の時間毎に，一度にまとめて貯留タンクに補充するのではなく，数回に渡って断続して貯留タンクに補充する。これにより，貯留タンク内の処理液において，このような処理原液成分が，急激な濃度変化を起こさず，所定の濃度に保たれることになる。
【００１２】
基板を回転自在に保持する保持手段と，前記保持手段に保持された基板に処理液を供給する供給手段を備えていることが好ましい。かかる構成によれば，保持手段に保持された基板に処理液を供給して処理する，いわゆる枚葉式の処理装置に補充機構を活用する。
【００１３】
前記基板を処理した処理液を前記貯留タンクに回収させる回収回路と，前記貯留タンク内の処理液を調整する調整回路と，前記貯留タンク内の処理液を基板に供給する供給回路とを設け，前記回収回路の途中に，気液分離機構を配置するのがよい。かかる構成によれば，処理に使用された処理液は，回収回路を介して貯留タンクに回収され，調整回路内において清浄化や温調などが行われる。このように調整された処理液は，供給回路によって基板に供給され処理に再利用される。
【００１４】
また，本発明は，貯留タンクに貯留された処理液を基板に対して供給する処理方法において，前記基板の処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を前記貯留タンクに補充し，貯留タンクに補充した処理原液を混合して生成した処理液を基板に供給することを特徴とする。
【００１５】
複数の処理原液を前記貯留タンクに補充する際に，少なくとも一つの処理原液を連続して貯留タンクに補充し，残りの複数の処理原液のうちの少なくとも一つの処理原液を，所定の時間毎に，数回に渡って断続して前記貯留タンクに補充するのもよい。
【００１６】
貯留タンクに貯留された処理液を基板に対して供給する処理方法において，前記基板の処理時間を積算し，該積算された処理時間が所定の時間となる毎に処理原液を前記貯留タンクに補充することを特徴とする，処理方法を提供する。
【００１７】
かかる方法によれば，基板の処理時間を積算し，積算された処理時間が所定の時間となる毎に処理原液を補充するので，基板１枚当たりの処理時間が変化しても，処理時間に対応して貯留タンク内に処理原液を定期的に補充することができる。従って，処理液の成分比率や液量を安定して確保することができる。
【００１８】
前記処理原液を前記貯留タンクに補充する際に，所定の液量で補充するようにしてもよい。また，前記基板を処理した処理液を前記貯留タンクに回収させても良い。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，基板の処理枚数と処理時間とに対応して処理原液を貯留タンクに補充する補充機構を設ける構成なので，処理液の成分比率と液量とを安定して確保することができる。従って，良好な処理を継続して行うことができる。また，濃度センサといった計測機器等が不要となり，処理装置を簡素化することができる。その結果，例えば半導体デバイスの製造における生産性を向上することができるようになる。
【００２０】
本発明によれば，処理液において，処理に影響を与えるような処理原液成分を所定の濃度に保つことができる。また，補充機構を枚葉式の処理装置に活用することができる。また，処理液の再利用を図ることにより，処理液の消費量を最小限に抑えることができる。従って，廃棄等の処理液にかかる管理に優れている。
【００２１】
本発明方法は，処理装置に好適に適用することができる。また，基板１枚当たりの処理時間に柔軟に対応することができ，処理液の成分比率と液量とを安定して確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，キャリア単位でウェハを搬入し，ウェハを１枚ずつ洗浄，乾燥を行い，キャリア単位でウェハを搬出するように構成された洗浄処理システムに基づいて説明する。図１は，本実施の形態を説明するための洗浄処理システム１の平面図である。
【００２３】
この洗浄処理システム１は，ウェハＷを収納するキャリアＣを載置させる載置部２と，載置部２に載置されたキャリアＣから処理工程前のウェハＷを１枚ずつ取り出すと共に，処理工程後のウェハＷをキャリアＣ内に１枚ずつ収納する搬送アーム３と，ウェハＷに対して所定の洗浄処理，乾燥処理を行う本実施の形態にかかる各処理装置６〜１１を備えた洗浄処理部４と，洗浄処理部４の背面側にメンテナンススペース１４を挟んで配置されたケミカルボックス１５とを備えている。
【００２４】
載置部２は，ウェハを２５枚収納したキャリアＣを複数個載置できる構成になっている。搬送アーム３は，水平，昇降（Ｘ，Ｙ，Ｚ）方向に移動自在であると共に，かつ鉛直軸を中心に回転（θ方向）できるように構成されている。洗浄処理部４には，ウェハＷを搬送する搬送アーム３と同様の構成を有した搬送アーム１２と，搬送アーム３と搬送アーム１２との間でウェハＷの受け渡しの役割を担うウェハ移載台１３とが設けられている。そして，上記処理装置６，７，８は，搬送アーム１２の四方のうち三方を囲むように配置されており，搬送アーム１２の残りの一方に，電気系統の配電盤等を収納したケーシング１６が配置されている。処理装置６〜８の下方には，処理装置９，１０，１１が処理装置６〜８と同様に配置され，処理装置６〜８及び処理装置９〜１１が同時に洗浄処理が進行できる構成になっている。
【００２５】
例えば，処理装置６〜８及び９〜１１で行われる典型的な洗浄工程を述べると，処理装置６及び９では，アンモニアを主体としたＡＰＭ処理液（ＮＨ４ＯＨ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合液）を用いたＳＣ１洗浄を行って，ウェハＷの表面に付着している有機汚染物，パーティクル等の不純物質を除去し，純水によるリンス処理を行う。そして，処理装置７及び１０では，フッ酸を主体としたＤＨＦ処理液（ＨＦ／Ｈ２Ｏの混合液）を用いたＤＨＦ洗浄を行って，ウェハＷの表面に形成された酸化膜等を除去し，純水によるリンス処理を行う。そして，処理装置８及び１１では，塩酸を主体としたＨＰＭ処理液（ＨＣｌ／Ｈ２Ｏ２／Ｈ２Ｏの混合液）を用いたＳＣ２洗浄を行って，金属イオンを除去し，純水によるリンス処理を行う。
【００２６】
なお以上の配列，これら処理装置の組合わせは，ウェハＷに対する洗浄処理の種類によって任意に組み合わせることができる。例えば，ある処理装置を減じたり，逆にさらに他の処理装置を付加してもよい。
【００２７】
次に各処理装置６，８，９，１１の構成について説明する。各処理装置６，８，９，１１は，いずれも同様の構成を有しているので，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水といった処理原液の混合からなるＡＰＭ処理液を用いてＳＣ１洗浄を行う処理装置６を代表として説明する。
【００２８】
図２は処理装置６の概略的な断面図である。処理装置６に備えられた容器２０内には，昇降回転機構２１の昇降回転軸２２の上端に接続された回転テーブル２３が設けられている。この回転テーブル２３の上面には，ウェハＷの裏面に対して純水等を供給する供給ノズル２４が設けられ，この供給ノズル２４には，回転テーブル２３及び昇降回転軸２２の中心を貫通した処理液供給路２５が接続されている。
【００２９】
さらに，回転テーブル２３の上面には，ウェハＷを回転テーブル２３の上方に浮かせた状態で保持できるように，保持部材２６を配置している。容器２０の上方には，容器２０内に収納されたウェハＷの表面にＡＰＭ処理液又は純水を供給すると共に，Ｎ２ガスなどの乾燥ガスを供給する移動自在な供給ノズル２７が設けられている。また，ウェハＷの回転によりウェハＷの裏面から振り切られたＡＰＭ処理液は，容器２０の底部に設けられた排液管路２８を通じて排液される。なお，その他，処理装置８，９，１１も処理装置６と同様な構成を有しているので詳細な説明な省略する。
【００３０】
処理装置６と９，処理装置８と１１では，それぞれ同じ処理液が用いられるので，処理液にかかる回路が共通化されている。これらの回路は，いずれも同様の構成を有しているので，ＡＰＭ処理液を用いる処理装置６と９を代表として説明する。
【００３１】
図３に示すように，処理装置６と９には，ＡＰＭ処理液を貯留しておく貯留タンク３０が備えられている。また，処理装置６には，ウェハＷをＳＣ１洗浄したＡＰＭ処理液を貯留タンク３０に回収させる回収回路３１と，貯留タンク３０内のＡＰＭ処理液の状態を調整する調整回路３２と，貯留タンク３０内のＡＰＭ処理液をウェハＷに供給する供給回路３３とが設けられている。また，供給ノズル２７には，純水を供給する弁３４を備えた純水供給回路３５が接続されている。なお，処理装置９は，回収回路３１’を回収回路３１に接続させて合流させている以外は，処理装置６と同様の回路構成になっているので，略同一機能及び構成を有する構成要素については，同一符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００３２】
ここで，貯留タンク３０の上方には，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンク３０に補充する補充機構４０が設けられている。この補充機構４０は，所定の濃度に調整されたアンモニア水溶液を貯蔵したタンク４１とポンプ４２で構成されるアンモニア補充系４３と，同様に所定の濃度に調整された過酸化水素水を貯蔵したタンク４４とポンプ４５で構成される過酸化水素水補充系４６と，純水供給回路４７に弁４８を配置した純水補充系４９とを備えている。さらに，ポンプ４２，４５の稼働率及び弁４８の開度を制御するコントローラ５０を備えている。こうして，コントローラ５０によって，ポンプ４２，４５の稼働率と弁４８の開度を適宜制御させることにより，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水をそれぞれ所定の液量ずつ貯留タンク３０に補充し，これらを混合して，貯留タンク３０内に所定の成分比率のＡＰＭ処理液を生成するようになっている。
【００３３】
補充機構４０は，ウェハＷの処理枚数と洗浄時間とに対応して，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンク３０に補充するようになっている。即ち，通常のＳＣ１洗浄では，後述するようにＳＣ１洗浄に使用されたＡＰＭ処理液を回収する場合において，ＡＰＭ処理液を完全に貯留タンク３０に回収できるわけではない。揮発性の高いアンモニアを主体としたＡＰＭ処理液では，ウェハＷのＳＣ１洗浄の進行に従って，アンモニアが蒸発していく。これにより，ＡＰＭ処理液中のアンモニアの濃度が低下していく。同様にＡＰＭ処理液中の過酸化水素の濃度も低下していく。また，ＳＣ１洗浄からリンス処理へ移行する際に，容器２０内に残存している相当量のＡＰＭ処理液を純水と共に洗い流す等して，ＡＰＭ処理液の液量が徐々に減少していくようになっている。
【００３４】
そこで，予め行った実験データ等で，ウェハＷの処理枚数を重ねる毎に及び洗浄時間に伴い，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度と，ＡＰＭ処理液の液量とが減少する割合を測定しておき，これに基づいて，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充する時期，液量を計算し，コントローラ５０に予め記憶させておくようになっている。具体的には，ＡＰＭ処理液の回収率によって，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を合計でどのくらい補充するかが決定され，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度低下率によって，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水をそれぞれどのくらいの割合で補充するかが決定されるようになっている。
【００３５】
所定の時期が来れば，コントローラ５０はポンプ４２，４５及び弁４８に操作信号を送信し，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水が，それぞれ所定の液量で貯留タンク３０に補充されるようになっている。このようにアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水の補充の時期を，処理枚数と洗浄時間の二つの尺度を用いることにより，成分比率と液量の変化に対するＡＰＭ処理液の安定性を担保する。また，補充するのに最適な時期が予め決定されることになるので，ＳＣ１洗浄中のＡＰＭ処理液の変化を測定する濃度センサや液量センサ等が不要になる。
【００３６】
また，回収回路３１は，処理装置６の排液管路２８に接続され，その出口は，容器２０よりも下方に配置されている貯留タンク３０に接続されている。回収回路３１の途中には，気液分離機構５２とドレイン回路５３が上から順に配置されており，ドレイン回路５３は三方弁５４に介して回収回路３１に接続されている。
【００３７】
図４に示すように，この気液分離機構５２内において，流入口５５から流入してきたＡＰＭ処理液は，流出口５６から流出するようになっている。また，排気口５７を上方に設け，仕切り板５８を天井から垂設し，複数の小孔５９を有するメッシュ形状の整流板６０を気液分離機構５２内部を上下に区画するように水平に配置し，流出口５６に向かって上面を傾斜させている傾斜台６１を底部に設けている。そして，排液管路２８から流入口５５を経てＡＰＭ処理液が流入し，流出口５６に向かって傾斜台６１に沿って流れる間に，気液分離機構５２は，ＡＰＭ処理液内に混入した気泡を取り除き，排気口５７からＡＰＭ処理液を流出させない構成になっている。そして，液中から取り除かれた気泡は，仕切り板５８によって流入口５５に逆流することがなく，整流板６０によって整えられた状態で排気口５７から排気されるようになっている。
【００３８】
純水供給回路３５によって供給ノズル２７に供給されリンス処理に使用された純水は，気液分離機構５２を経た後に，三方弁５４の切換操作により，ドレイン回路５３から排液され，貯留タンク３０に，ＡＰＭ処理液が貯められるようになっている。
【００３９】
調整回路３２の入口は，貯留タンク３０の底部に接続され，その途中にはＡＰＭ処理液の流れに沿って上流側からポンプ６５，ダンパ６６，ヒータ６７，フィルタ６８が配置され，その出口は，貯留タンク３０の上部に接続されている。そして，ポンプ６５の稼働により，貯留タンク３０の下方から調整回路３２にＡＰＭ処理液を流入させ，ヒータ６７によって所定の温度に調整し，フィルタ６８によってＡＰＭ処理液中の不純物を除去した後，再び貯留タンク３０の上方によりＡＰＭ処理液を流入させ，循環させて調整するようになっている。
【００４０】
供給回路３３は，調整回路３２と供給ノズル２７との間で弁７０を介して接続されている。供給回路３３の途中には，純水供給回路７１を接続した三方弁７２を備えた前述の処理液供給路２５と，供給ノズル２７にＡＰＭ処理液を供給するか否かを開閉により操作する弁７３とが配置されている。そして，弁７０を開いた後に，三方弁７２，弁７３を開けば，ＡＰＭ処理液は調整回路３２を循環せずに供給回路３３に流入し，供給ノズル２７，２４によってウェハＷの表裏面をＳＣ１洗浄できる構成になっている。こうして，ＳＣ１洗浄以外の時は，弁７０を閉じ調整回路３２でＡＰＭ処理液を循環調整し，ＳＣ１洗浄の際には，貯留タンク３０内のＡＰＭ洗浄液を，調整回路３２，供給回路３３，回収回路３１の順でＡＰＭ処理液を循環させて再利用を図り，ＡＰＭ処理液の消費量を節約する構成になっている。
【００４１】
なお，その他，処理装置８と１１にかかる回路構成も同様な構成を備えているので詳細な説明な省略する。
【００４２】
次に，以上のように構成された洗浄処理システム１において行われるウェハＷの洗浄処理を説明する。まず，図示しない搬送ロボットが未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣを載置部２に載置する。そして，この載置部２に載置されたキャリアＣから１枚ずつウェハＷが取り出され，搬入アーム３から，ウェハ移載装置１３を経由して，搬送アーム１２に受け継がれる。そして，搬送アーム１２は，ウェハＷをウェハＷを処理装置６〜８又は処理装置９〜１１に順次搬送する。こうして，ウェハＷの表面に付着している有機汚染物，パーティクル等の不純物質を除去するための洗浄処理を行う。
【００４３】
ここで，代表して処理装置６の洗浄処理を説明する。図３に示したように，予め貯留タンク３０に，補充機構４０からアンモニア水溶液（ＮＨ４ＯＨ），過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２），純水（Ｈ２Ｏ）とった処理原液を補充する。そして，待機している間は，ポンプ６５の稼働によって貯留タンク３０内のＡＰＭ処理液を調整回路３２に循環させ，ヒータ６７及びフィルタ６８によって温調，浄化し調整する。
【００４４】
そして，処理装置６にウェハＷが搬入され，図２に示したように，昇降回転機構２１の稼働によって，保持部材２６に保持されたウェハＷを回転テーブル２３一体となって回転させると共に，供給ノズル２７をウェハＷの上方に移動させる。そして，弁７０を開いた後に弁７３を開き，供給回路３３にＡＰＭ処理液を流入させ，供給ノズル２７からウェハＷの表面にＡＰＭ処理液を供給しＳＣ１洗浄を行う。ＳＣ１洗浄に使用されたＡＰＭ処理液は，排液管路２８から排液され，気液分離機構５２で気泡抜きが行われた後に，回収回路３１を介して貯留タンク３０に回収される。そして，調整回路３２において再び温調や清浄化が行われ，このように調整されたＡＰＭ処理液は，供給回路３３に流入しＳＣ１洗浄に再利用される。
【００４５】
所定の時間が経過し，ＡＰＭ処理液によるＳＣ１洗浄が終了すると，処理装置６でウェハＷの表裏面に対してリンス処理を行う。最後に回転テーブル２３を高速回転させる等してウェハＷを乾燥処理し，処理装置６から搬出する。そして，処理装置６には，未だ洗浄処理が行われていない新たなウェハＷが次々と搬入され，以後，洗浄処理が繰り返されていくことになる。
【００４６】
ところで，この場合，アンモニアは蒸発し易く，ＳＣ１洗浄を繰り返していくに従い，放置しておけば，ＡＰＭ処理液中のアンモニアの濃度が徐々に低下していき，同様にＡＰＭ処理液中の過酸化水素の濃度も徐々に低下していくことになる。また，容器２０に残存しているＡＰＭ処理液は，例えば，リンス処理の際に洗い流され，相当量，処理装置６から流出していく。そこで，補充機構４０は，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度低下と，ＡＰＭ処理液の液量低下とによるＳＣ１洗浄への影響を防ぐため，ウェハＷの処理枚数と洗浄時間とに対応して，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水をそれぞれ所定の液量ずつ貯留タンク３０に補充し，これら処理原液を混合する。これにより，貯留タンク３０内において，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量とを，ＳＣ１洗浄に支障を及ぼさないように安定して確保することができる。
【００４７】
また，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水の補充する時期は，ウェハＷの処理枚数と洗浄時間を目安にして，予め実験等で求めておけばよい。このように，これら処理原液を補充するのに最適な時期が決定されるので，濃度センサといった計測機器等が不要となる。また，予めＡＰＭ処理液の回収率や成分比率の変化を求めておき，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水の合計の補充量や，各々の補充する割合を決定しておく。
【００４８】
こうして，処理装置６から搬出されたウェハＷは，処理装置７，８に順次搬送され，洗浄処理部４での処理工程が終了後，再びキャリアＣに搬入される。また，処理装置９〜１１においても同様の処理工程を行う。そして，残りの２４枚のウェハＷに対しても１枚ずつ同様な処理工程が行われ，２５枚のウェハＷの処理工程が終了すると，キャリアＣ単位で洗浄処理システム１外に搬出される。
【００４９】
かくして，本実施の形態の処理装置６によれば，貯留タンク３０内において，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量とを安定して確保することができる。従って，良好なＳＣ１洗浄を継続して行うことができる。そして，濃度センサといった計測機器等が不要となり，処理装置６を簡素化することができる。また，ＡＰＭ処理液の消費量を最小限に抑えることができる。従って，廃棄等のＡＰＭ処理液にかかる管理に優れている。
【００５０】
次に，フッ酸と純水とを混合させたＤＨＦ処理液を用いてＤＨＦ洗浄を行う処理装置７，１０について説明する。図５に示すように，フッ酸，純水を貯留タンク３０に補充する補充機構８０が設けられている。この補充機構８０は，所定の濃度に調整されたフッ酸を貯蔵したタンク８１とポンプ８２で構成されるフッ酸補充系８３と，純水供給回路８４に弁８５を配置した純水補充系８６とを備えている。なお，補充機構８０の構成以外は，先に説明した処理装置６と同一の構成であるので，同一の機能及び構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより，重複説明を省略する。
【００５１】
かかる構成によれば，補充機構８０は，純水を途切れることなく連続して貯留タンク３０に補充し続ける一方で，フッ酸を，所定の時間毎に，一度にまとめて貯留タンク３０に補充するのではなく，数回に渡って断続して貯留タンク３０に補充する。これにより，貯留タンク３０内のＤＨＦ処理液において，フッ酸は，急激な濃度変化を起こさず，所定の濃度に保たれることになる。従って，処理装置６と同様に，良好なＤＨＦ洗浄や装置の簡素化を実現できる。
【００５２】
なお，本発明は，上記実施の形態に限定されるものではなく，種々の態様を取り得るものである。例えばウェハの洗浄時間を積算して所定の時間経過する毎に所定の液量ずつアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンクに補充するようにしても良い。
【００５３】
この洗浄方法を前記処理装置６，９で行われるＳＣ１洗浄に即して説明する。一例を挙げると，ウェハＷ１枚当たりの洗浄時間を３０秒（ｓｅｃ）とし，３０秒経過する毎にアンモニア水溶液を３０ｃｃ，過酸化水素水を６０ｃｃ，純水を２０ｃｃずつ貯留タンク３０に補充する。このときのＳＣ１洗浄を図６を参照して説明すると，図６に示すように，１回目のＳＣ１洗浄の終了時（積算された洗浄時間：３０秒），２回目のＳＣ１洗浄の終了時（積算された洗浄時間：６０秒）に，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充タンク３０に補充する。以後，同様に積算された洗浄時間が３０秒の倍数となった際に補充を行い，ＳＣ１洗浄を繰り返す。
【００５４】
また，他の例を挙げると，ウェハＷ１枚当たりの洗浄時間を５０秒とし，３０秒経過する毎にアンモニア水溶液を３０ｃｃ，過酸化水素水を６０ｃｃ，純水を２０ｃｃずつ貯留タンク３０に補充する。このときのＳＣ１洗浄を図７を参照して説明すると，図７に示すように，１回目のＳＣ１洗浄では洗浄開始から３０秒後（積算された洗浄時間：３０秒）に補充を行い，２回目のＳＣ１洗浄では洗浄開始から１０秒後（積算された洗浄時間：６０秒），４０秒後（積算された洗浄時間：９０秒）に補充する。以後，同様に積算された洗浄時間が３０秒の倍数になった際に補充を行い，ＳＣ１洗浄を繰り返す。
【００５５】
かかる洗浄方法によれば，洗浄時間を積算し，積算された洗浄時間が所定の時間となる毎に所定の液量ずつアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充タンク３０に補充するので，ウェハＷ１枚当たりの洗浄時間が変化しても，洗浄時間に対応して貯留タンク３０内にアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を定期的に補充することができる。従って，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量を安定して確保することができる。
【００５６】
特にこの洗浄方法では，ウェハＷのＳＣ１洗浄を１回毎に補充を行うわけではないので，予め実験データ等で所定の時間ＡＰＭ処理液を使用した場合に，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量を安定して確保することができる，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充する際の所定の液量を求めておけば，その後，ウェハＷ１枚当たりの洗浄時間が変化しても，その都度，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充する時期，液量の設定を変更する必要がない。
【００５７】
また，このような洗浄方法は，処理液を貯留タンクには回収せずに容器外に排液する処理装置にも適用することができる。図８に示す処理装置９０，９１はその例である。図８に示すように，貯留タンク３０に貯留されたＡＰＭ処理液は，ＳＣ１洗浄に使用された後，排液管路２８を通じて容器２０外に排液される。なお，この場合には排液されたＡＰＭ処理液を，例えば工場内に設けられた他のタンク内に回収して別途再利用を図るようにする。
【００５８】
かかる処理装置９０，９１では，ＡＰＭ処理液を排液することになっても，洗浄時間を積算し，積算された洗浄時間が所定の時間となる毎に所定の液量ずつアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充タンク３０に補充するので，貯留タンク３０内が空になってＳＣ１洗浄が行えなくなる事態を防止することができる。もちろん，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量を安定して確保することができる。
【００５９】
また，基板を上記した本実施の形態のようにウェハＷに限らずに，ＬＣＤ基板，ガラス基板，ＣＤ基板，フォトマスク，プリント基板，セラミック基板等でも可能である。
【実施例】
【００６０】
次に，本発明の実施例を行った。図２，３で説明した処理装置を実際に製作し，ＡＰＭ処理液中のアンモニアや過酸化水素の濃度変化とＡＰＭ処理液の液量低下量を調べた。この場合，ＡＰＭ処理液は，所定の濃度に調整されたアンモニア水溶液と，同様に所定の濃度に調整された過酸化水素水と，純水とを所定の比率で混合した液体となっている。そして，実験対象は，１２インチのウェハとなっている。
【００６１】
まず，ウェハの洗浄処理をした場合において，ＡＰＭ処理液中のアンモニア（ＮＨ４ＯＨ）及び過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）の濃度変化を調べた。この場合，１枚のウェハを３０秒（ｓｅｃ）間，計１０枚，ＳＣ１洗浄し，３０分（ｍｉｎ）間の濃度変化を見た。その結果を図９に示す。また，１枚のウェハを，６０秒間，計１０枚，ＳＣ１洗浄し，４０分間の濃度変化を見た。その結果を図１０に示す。なお，いずれの場合においても，最初に貯留タンクに生成する時を除いて，実験中には，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水といった処理原液を貯留タンクに補充していない。図９及び図１０において，グラフ線ａ及びグラフ線ｃは，アンモニアの濃度変化を示すものであり，グラフ線ｂ及びグラフ線ｄは，過酸化水素の濃度変化を示すものである。図９及び図１０に示すように，いずれも，洗浄時間が経過するにつれて，アンモニアや過酸化水素の濃度が徐々に低下していくことが理解できる。実験は行ってはいないが，洗浄時間が９０秒，１２０秒と増加しても，同じような比率で，アンモニア及び過酸化水素の濃度が徐々に低下していくことが予想される。
【００６２】
一方，貯留タンクに回収される際の，ＡＰＭ処理液の液低下量を調べた。この場合，ウェハ１枚当たりの洗浄時間を，３０秒，６０秒，９０秒，１２０秒と順次変化させた。そして，いずれも同じ条件のＳＣ１洗浄を１０回繰り返し，その平均値をグラフに記した。その結果を図１１に示す。図１１中のグラフ線ｅは，ＡＰＭ処理液の液低下量の変化を示すものであり，このグラフ線ｅより，ウェハ１枚当たりの洗浄時間が，３０秒，６０秒，９０秒，１２０秒と増えるにつれて，液低下量が増加し，ＡＰＭ処理液の液量が徐々に減少していくのが理解できる。
【００６３】
以上，この実験を基にして，貯留タンク内において，ＡＰＭ処理液の成分比率と液量とを安定して確保できるような，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水の補充する液量とウェハ１枚当たりの洗浄時間との関係をグラフとして図１２に示す。図１２において，グラフ線ｆは，アンモニア水溶液の補充する液量と洗浄時間との関係を示し，グラフ線ｇは，過酸化水素水の補充する液量と洗浄時間との関係を示し，グラフ線ｈは，純水の補充する液量と洗浄時間との関係を示している。こうして，図１２に従って，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を補充する時期や液量を決定すれば，良好なＳＣ１洗浄が行えるようになる。
【００６４】
次に，ウェハの洗浄処理せずに，ＡＰＭ処理液を生成した以後は各処理原液を補充しない場合における，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度変化を調べた。即ち，最初にアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンクに補充し，ＡＰＭ処理液を生成する。その後，６０分間，何もしないでＡＰＭ処理液を放置しておき，この間の濃度変化を見た。その結果を図１３に示す。図１３において，グラフ線ｉは，アンモニアの濃度変化を示すものであり，グラフ線ｊは，過酸化水素の濃度変化を示すものである。図１３に示すように，洗浄時間が経過するにつれて，アンモニアや過酸化水素の濃度が徐々に低下していくことが理解できる。この実験と，同様にＡＰＭ処理液を放置した時のＡＰＭの液低下量の変化とから，ウェハの洗浄処理せずに，ＡＰＭ処理液を生成した以後は各処理原液を補充をしない場合における，単位時間当たりの各処理原液の補充量を算出することができる。このように算出した単位時間当たりの各処理原液の補充量に従って，ウェハの洗浄処理の有無に関係なく，所定の時間毎に各処理原液の補充を繰り返すようにする。これにより，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度やＡＰＭ処理液の液量を所定の値に維持することができるようになる。
【００６５】
次に，図５で説明した処理装置を実際に製作し，ＤＨＦ処理液中のフッ酸（ＨＦ）の濃度変化を調べた。この場合，ＤＨＦ処理液は，所定の濃度に調整されたフッ酸と，純水とを所定の比率で混合した液体となっている。そして，実験対象は，１２インチのウェハとなっている。そして，１枚のウェハを，所定の時間でＤＨＦ洗浄し，これを数枚続けた。
【００６６】
まず，図１４中のグラフ線ｋは，１２０秒毎に１回の割合で，貯留タンクにフッ酸を所定の液量補充した場合における，ＤＨＦ処理液中のフッ酸の濃度変化を示している。フッ酸を補充する際には，６秒程の時間を要した。また，図１５中のグラフ線ｌは，１２０秒毎に３回の割合で，貯留タンクにフッ酸を所定の液量補充した場合における，ＤＨＦ処理液中のフッ酸の濃度変化を示している。フッ酸を補充する際には，２秒程の時間を要した。図１４中のグラフ線ｋと図１５中のグラフｌとを比較することから理解できるように，１２０秒間におけるフッ酸の補充を数回に渡って断続して行うほうが，ＤＨＦ処理液中のフッ酸の濃度変化が平坦になっていく。こうして，フッ酸を補充する回数が増えれば，ＤＨＦ処理液中のフッ酸濃度を所定の濃度に保つことができるようになり，良好なＤＨＦ洗浄が行えるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤ用ガラス板等の洗浄，その他の処理に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施の形態にかかる処理装置を備えた洗浄処理システムの平面図である。
【図２】処理装置の概略的な断面図である。
【図３】ＡＰＭ処理液にかかる回路の説明図である。
【図４】気液分離機構の斜視図である。
【図５】ＤＨＦ処理液にかかる回路の説明図である。
【図６】洗浄時間を積算して所定の時間経過する毎に所定の液量ずつアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンクに補充する場合のＳＣ１洗浄の一例を説明する図である。
【図７】洗浄時間を積算して所定の時間経過する毎に所定の液量ずつアンモニア水溶液，過酸化水素水，純水を貯留タンクに補充する場合のＳＣ１洗浄の他の例を説明する図である。
【図８】図６及び図７のＳＣ１洗浄に適用可能なＡＰＭ処理液にかかる他の回路の説明図である。
【図９】ウェハ１枚当たりの洗浄時間を３０秒間にした場合における，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度変化を示すグラフである。
【図１０】ウェハ１枚当たりの洗浄時間を６０秒間にした場合における，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度変化を示すグラフである。
【図１１】ウェハ１枚当たりの洗浄時間とＡＰＭ処理液の液低下量との関係を示すグラフである。
【図１２】ＡＰＭ処理液の成分比率と液量とを安定して確保できるような，アンモニア水溶液，過酸化水素水，純水の補充する液量とウェハ１枚当たりの洗浄時間との関係を示すグラフである。
【図１３】ウェハの洗浄処理せずに，ＡＰＭ処理液を生成した以後は各処理原液を補充しない場合における，ＡＰＭ処理液中のアンモニア及び過酸化水素の濃度変化を示すグラフである。
【図１４】１２０秒毎に，貯留タンクにフッ酸を所定の液量補充した場合における，ＤＨＦ処理液中のフッ酸の濃度変化を示すグラフである。
【図１５】４０秒毎に，貯留タンクにフッ酸を所定の液量補充した場合における，ＤＨＦ処理液中のフッ酸の濃度変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６９】
１    洗浄処理システム
６，７，８，９，１０，１１    処理装置
３０    貯留タンク
３１    回収回路
３２    調整回路
３３    供給回路
４０    補充機構
５２    気液分離機構
Ｗ    ウェハ
【図１】
2006080547.tif 000003
【図２】
2006080547.tif 000004
【図３】
2006080547.tif 000005
【図４】
2006080547.tif 000006
【図５】
2006080547.tif 000007
【図６】
2006080547.tif 000008
【図７】
2006080547.tif 000009
【図８】
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【図９】
2006080547.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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