(57)【要約】【課題】処理対象物の処理後の品質をより高精度に維持できる化学処理装置を提供すること。【解決手段】エッチング槽のエッチング液にウエハカセットを浸漬させて処理するエッチング装置１００は、そのウエハカセットをエッチング処理する前にエッチング処理が終了する先行ウエハカセットによるエッチング液の劣化の度合いに応じてエッチング槽にそのウエハカセットを浸漬させるエッチング時間を決定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理槽の処理液に処理対象物を浸漬させて処理する化学処理装置であって、
前記処理対象物を処理する前に処理が終了する先行処理対象物による前記処理液の劣化の度合いに応じて前記処理槽に前記処理対象物を浸漬させる浸漬時間を決定する、
化学処理装置。
【請求項２】
前記処理液の劣化度合いは、前記先行処理対象物の表面積と浸漬時間の積の累積値に比例する、
請求項１に記載の化学処理装置。
【請求項３】
複数の処理槽と、
洗浄槽と、
複数の処理対象物を前記複数の処理槽及び前記洗浄槽のそれぞれに運搬可能なローダと、
前記ローダを制御する制御装置と、を有し、
前記ローダは、所定位置にある前記複数の処理対象物のうちの特定の処理対象物を前記複数の処理槽のうちの特定の処理槽に運び且つ該特定の処理槽における処理液に浸漬させ、所定の浸漬時間にわたって浸漬させた該特定の処理対象物を前記洗浄槽に運び且つ該洗浄槽の洗浄液内で保持し、所定の洗浄時間にわたって保持した該特定の処理対象物を別の所定位置まで運び且つ解放する動きを繰り返し、
前記制御装置は、前記複数の処理槽のそれぞれにおける処理液に前記複数の処理対象物のそれぞれを浸漬させる時間間隔が前記所定の洗浄時間より長くなるように前記ローダを制御する、
化学処理装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記特定の処理対象物を処理する前に処理が終了する先行処理対象物による前記特定の処理槽の処理液の劣化度合いに応じて前記所定の浸漬時間を決定する、
請求項３に記載の化学処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理槽の処理液に処理対象物を浸漬させて処理する化学処理装置に関し、例えば、単結晶ウエハをエッチング液に浸漬させて処理するエッチング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、単結晶ウエハの製造工程において、単結晶ウエハの表面改質のために、ウエハカセットに収容された単結晶ウエハをアルカリ性または酸性のエッチング液に所定時間浸漬させるエッチング処理が行われている。
【０００３】
エッチング処理で使用されるエッチング液は、単結晶ウエハの表面の食刻が進むにつれて劣化し、エッチングレートを低下させる。そのため、均一な加工品質を保つためにはエッチング液の劣化に応じてウエハカセットのエッチング時間を調整する必要がある。
【０００４】
このような要求に対し、処理液が生成された時点からの経過時間、処理液を使用したロットの数、又は処理液を使用した基板の枚数等の処理液の使用履歴に応じて処理時間を段階的に変更する装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１７０５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置は各基板が処理液に浸漬される時間を考慮していない。そのため、処理液の劣化度合いを適切に反映させた処理時間を設定できず、処理対象物の加工品質の均一性を維持できないおそれがある。
【０００７】
上述に鑑み、処理対象物の加工品質の均一性をより高精度に維持できる化学処理装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の実施例に係る化学処理装置は、処理槽の処理液に処理対象物を浸漬させて処理する化学処理装置であって、前記処理対象物を処理する前に処理が終了する先行処理対象物による前記処理液の劣化の度合いに応じて前記処理槽に前記処理対象物を浸漬させる浸漬時間を決定する。
【発明の効果】
【０００９】
上述の手段により、処理対象物の加工品質の均一性をより高精度に維持できる化学処理装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係るエッチング装置の上面図である。
【図２】図１のエッチング装置の制御系の構成例を示す図である。
【図３】エッチング装置の第１動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図４】エッチング装置の第２動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図５】エッチング装置の第３動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図６】エッチング装置の第４動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図７】エッチング装置の第５動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図８】エッチング装置の第６動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図９】エッチング装置の第７動作状態を示すエッチング装置の上面図である。
【図１０】エッチング装置内に搬入された各ウエハカセットのエッチング装置内における位置の時間的推移を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図を参照して本発明の実施例に係るについて説明をする。
【００１２】
図１は、本発明の実施例に係る化学処理装置の一例であるエッチング装置１００の上面図を示す。また、図２は、エッチング装置１００の制御系の構成例を示す概略図である。
【００１３】
図１に示すように、エッチング装置１００は、主に、搬入部ＣＢ、第１エッチング槽１、第２エッチング槽２、第３エッチング槽３、第４エッチング槽４、第５エッチング槽５、第１水洗槽６、第２水洗槽７、搬出部ＣＴ、ローダ１０Ａ、アンローダ１０Ｂ、排気ファン１５、搬入ローラＲ１、水中搬送ローラＲ２、第１遮蔽扉ＳＨ１、第２遮蔽扉ＳＨ２、及び第３遮蔽扉（搬出扉）ＳＨ３を含む。
【００１４】
また、図２に示すように、エッチング装置１００は、プログラマブル・ロジック・コントローラ（ＰＬＣ）２１、制御盤２２、タッチパネル２３を含む。
【００１５】
ＰＬＣ２１は、制御盤２２を制御する制御装置であり、シーケンサとも称される。本実施例では、ＰＬＣ２１は、ＬＡＮ等のネットワークを介して外部サーバとしての生産管理システム２０に接続され、生産管理システム２０から処理対象物としての単結晶ウエハに関する情報等を取得する。本実施例では、単結晶ウエハは、例えば、表面弾性波フィルター用ウエハである。
【００１６】
制御盤２２は、ＰＬＣ２１の制御下で動作する装置である。本実施例では、制御盤２２は、ＰＬＣ２１からの指令に応じてエッチング装置１００の各種構成要素に供給する電力を制御して各種構成要素を動作させる。具体的には、制御盤２２は、ローダ１０Ａ、アンローダ１０Ｂ、搬入ローラＲ１、水中搬送ローラＲ２、第１遮蔽扉ＳＨ１、第２遮蔽扉ＳＨ２、搬出扉ＳＨ３、及び排気ファン１５に供給する電力を制御する。
【００１７】
タッチパネル２３は、ＰＬＣ２１に各種情報を入力する入力装置の一例であり、本実施例では、ロット番号等を入力するために用いられる。なお、入力装置はバーコードリーダであってもよい。また、本実施例では、単結晶ウエハは、複数枚を一纏めにしてウエハカセットに収容され、ウエハカセット単位で処理される。
【００１８】
搬入部ＣＢは、作業者がウエハカセット（図１では図示せず。）をエッチング装置１００に搬入する部分である。本実施例では、搬入部ＣＢで搬入されたウエハカセットは、搬入ローラＲ１によって＋Ｘ方向に搬送され、ローダ１０Ａの把持具（図示せず。）が把持可能なロード位置ＰＳまで移動させられる。
【００１９】
ローダ１０Ａは、ウエハカセットを把持し且つ搬送する機構である。本実施例では、ローダ１０Ａは、一対のレールＧ１上をＸ軸方向に走行するローダ走行部１０Ａｇ、ローダ走行部１０Ａｇに沿ってＹ軸方向に横行するローダ横行部１０Ａｓ、及び、ローダ横行部１０Ａｓと共に横行し且つＸ軸及びＹ軸に垂直なＺ軸方向に昇降するローダ昇降部１０Ａｔを含む。なお、ウエハカセットを把持する把持具はローダ昇降部１０Ａｔの下面に取り付けられる。
【００２０】
処理槽の一例である第１エッチング槽１〜第５エッチング槽５はそれぞれ、単結晶ウエハの表面改質のためのエッチング処理で用いるエッチング液を容れる槽である。本実施例では、第１エッチング槽１〜第５エッチング槽５はそれぞれ同じ容量を有し、同じエッチング液を収容する。
【００２１】
洗浄槽の一例である第１水洗槽６は、第１エッチング槽１〜第５エッチング槽５のそれぞれでエッチング処理されたウエハカセット内の単結晶ウエハを洗浄する洗浄液としての洗浄水を容れる槽である。
【００２２】
第２水洗槽７は、第１水洗槽６で洗浄されたウエハカセット内の単結晶ウエハを追加的に洗浄する洗浄液としての洗浄水を容れる槽である。本実施例では、第２水洗槽７内には、水中搬送ローラＲ２が設置されている。第２水洗槽７内に入れられたウエハカセットは、水中搬送ローラＲ２によって水中を−Ｘ方向に搬送され、所定の水洗時間をかけて、アンローダ１０Ｂの把持具（図示せず。）が把持可能なアンロード位置ＰＵまで移動させられる。アンロード位置ＰＵに到達したウエハカセットは、アンローダ１０Ｂによって把持され且つ移動させられるまでアンロード位置ＰＵで待機する。
【００２３】
第１エッチング槽１〜第５エッチング槽５及び第１水洗槽６は、隔壁Ｗ１によって外部から隔離されている。エッチング処理で発生するガスが外部に漏れないようにするためである。また、第２水洗槽７は、隔壁Ｗ１とは別に、隔壁Ｗ２によって外部から隔離されている。
【００２４】
排気ファン１５は、エッチング処理で発生した隔壁Ｗ１内のガスを排気ダクト（図示せず。）を介して排気する装置である。
【００２５】
アンローダ１０Ｂは、ローダ１０Ａと同様、ウエハカセットを把持し且つ搬送する機構である。本実施例では、アンローダ１０Ｂは、一対のレールＧ２上をＸ軸方向に走行するアンローダ走行部１０Ｂｇ、アンローダ走行部１０Ｂｇに沿ってＹ軸方向に横行するアンローダ横行部１０Ｂｓ、及び、アンローダ横行部１０Ｂｓと共に横行し且つＺ軸方向に昇降するアンローダ昇降部１０Ｂｔを含む。なお、ウエハカセットを把持する把持具（図示せず。）はアンローダ昇降部１０Ｂｔの下面に取り付けられる。
【００２６】
搬出部ＣＴは、作業者がウエハカセットをエッチング装置１００から搬出する部分である。本実施例では、水中搬送ローラＲ２によってアンロード位置ＰＵまで搬送されたウエハカセットは、アンローダ１０Ｂによって把持され且つ持ち上げられて搬出部ＣＴに移動させられる。そして、アンローダ１０Ｂによって搬出部ＣＴに移動させられたウエハカセットは作業者によって外部に搬出される。
【００２７】
第１遮蔽扉ＳＨ１及び第２遮蔽扉ＳＨ２は、ローダ１０Ａが隔壁Ｗ１内に出入りする際に開閉する扉である。また、搬出扉ＳＨ３は、アンローダ１０Ｂが隔壁Ｗ２内からウエハカセットを搬出する際に開閉する扉である。
【００２８】
次に、図３〜図９を参照し、エッチング装置１００の具体的な動作について説明する。なお、図３〜図９は、７つの異なる時点におけるエッチング装置１００の動作状態を示すエッチング装置１００の上面図であり、それぞれ図１の上面図に対応する。
【００２９】
図３に示すように、第１ウエハカセットＣ１が搬入部ＣＢに搬入されると、搬入ローラＲ１は、白色矢印で示すように第１ウエハカセットＣ１をロード位置ＰＳまで移動させる。ロード位置ＰＳに到達した第１ウエハカセットＣ１は、ローダ１０Ａによって把持され且つ移動させられるまでロード位置ＰＳで待機する。なお、図３〜図９では、搬入ローラＲ１又は水中搬送ローラＲ２によるウエハカセットの移動を白色矢印で表し、ローダ１０Ａ又はアンローダ１０Ｂによるウエハカセットの移動を黒色矢印で表す。
【００３０】
その後、制御盤２２からエッチング開始指令を受信すると、ローダ１０Ａは、図４に示すように、ロード位置ＰＳにある第１ウエハカセットＣ１を把持して持ち上げ、第１エッチング槽１（第１エッチング位置Ｐ１）の上まで移動させる。このとき、第１遮蔽扉ＳＨ１は、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ１内に進入できるように開かれ、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ１内に進入した後すぐに閉じられる。
【００３１】
そして、ローダ１０Ａは、第１エッチング位置Ｐ１で第１ウエハカセットＣ１を下降させ、第１エッチング槽１のエッチング液中に浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。搬入ローラＲ１は、ロード位置ＰＳにあった第１ウエハカセットＣ１がローダ１０Ａによって移動させられると、第２ウエハカセットＣ２をロード位置ＰＳに移動させる。
【００３２】
その後、ローダ１０Ａは、エッチング開始間隔（後述）として導き出されるタイミングに合わせて、ロード位置ＰＳにある第２ウエハカセットＣ２を把持して持ち上げ、第２エッチング槽２（第２エッチング位置Ｐ２）の上まで移動させる。そして、第２エッチング位置Ｐ２で第２ウエハカセットＣ２を下降させ、第２エッチング槽２のエッチング液中に浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。搬入ローラＲ１は、ロード位置ＰＳにあった第２ウエハカセットＣ２がローダ１０Ａによって移動させられると、第３ウエハカセットＣ３をロード位置ＰＳに移動させる。
【００３３】
同様にして、ローダ１０Ａは、第３ウエハカセットＣ３〜第５ウエハカセットＣ５をそれぞれ第３エッチング槽３〜第５エッチング槽５（第３エッチング位置Ｐ３〜第５エッチング位置Ｐ５）の上まで移動させる。そして、第３エッチング槽３〜第５エッチング槽５のそれぞれにおけるエッチング液中に第３ウエハカセットＣ３〜第５ウエハカセットＣ５のそれぞれを浸漬させた後、ロード位置ＰＳのところに戻る。
【００３４】
図５は、エッチング装置１００が第１エッチング槽１〜第４エッチング槽４のそれぞれにおけるエッチング液中に第１ウエハカセットＣ１〜第４ウエハカセットＣ４のそれぞれを浸漬させた状態を示す。また、図５は、エッチング装置１００がローダ１０Ａによって第５ウエハカセットＣ５を第５エッチング槽５（第５エッチング位置Ｐ５）の上まで移動させている状態を示す。また、図５は、第６ウエハカセットＣ６が既にロード位置ＰＳに達して待機し、第７ウエハカセットＣ７及び第８ウエハカセットＣ８がそれに続いている状態を示す。
【００３５】
その後、第１ウエハカセットＣ１のエッチング時間が経過する前に、ローダ１０Ａは、第１エッチング槽１（第１エッチング位置Ｐ１）の上に移動する。そして、ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１のエッチング時間が経過した時点で、第１エッチング槽１でエッチング処理された第１ウエハカセットＣ１を把持して持ち上げ、図６に示すように、第１水洗槽６（第１水洗位置ＰＷ１）の上に移動させる。そして、ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１を下降させ、第１水洗槽６の洗浄水に第１ウエハカセットＣ１を浸漬させる。そして、ローダ１０Ａは、ローダ昇降部１０Ａｔによって第１ウエハカセットＣ１を保持したまま水中で上下に揺動させ、所定の水洗時間Ｔｃにわたって第１ウエハカセットＣ１を洗浄する。
【００３６】
その後、図７に示すように、ローダ１０Ａは、洗浄後の第１ウエハカセットＣ１を第２水洗槽７（第２水洗位置ＰＷ２）の上に移動させる。このとき、第２遮蔽扉ＳＨ２は、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ１外に退出できるように開放され、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ１外に退出した後ですぐに閉じられる。ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１が第２水洗槽７（第２水洗位置ＰＷ２）の上に達すると、第１ウエハカセットＣ１を下降させる。そして、ローダ１０Ａは、第２水洗槽７の洗浄水に第１ウエハカセットＣ１を浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。
【００３７】
その後、ローダ１０Ａは、ロード位置ＰＳにある第６ウエハカセットＣ６を把持して持ち上げ、第１ウエハカセットＣ１が移動して空になっている第１エッチング槽１（第１エッチング位置Ｐ１）の上まで第６ウエハカセットＣ６を移動させる。そして、第１エッチング位置Ｐ１で第６ウエハカセットＣ６を下降させ、第１エッチング槽１のエッチング液中に浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。
【００３８】
その後、図８に示すように、第２ウエハカセットＣ２のエッチング時間が経過する前に、ローダ１０Ａは、第２エッチング槽２（第２エッチング位置Ｐ２）の上に移動する。そして、ローダ１０Ａは、第２ウエハカセットＣ２のエッチング時間が経過した時点で、第２エッチング槽２でエッチング処理された第２ウエハカセットＣ２を把持して持ち上げ、第１水洗槽６（第１水洗位置ＰＷ１）の上に移動させる。なお、図８は、第２水洗位置ＰＷ２で第１ウエハカセットＣ１が解放された後、第２水洗槽７内の水中搬送ローラＲ２が第１ウエハカセットＣ１をアンロード位置ＰＵまで移動させている状態を示す。
【００３９】
その後、ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１を洗浄したときと同様、第１水洗槽６の洗浄水に第２ウエハカセットＣ２を浸漬させ、所定の水洗時間Ｔｃにわたって第２ウエハカセットＣ２を揺動洗浄する。また、洗浄後の第２ウエハカセットＣ２を第２水洗槽７（第２水洗位置ＰＷ２）の上に移動させ、第２水洗槽７の洗浄水に第２ウエハカセットＣ２を浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。また、ロード位置ＰＳにある第７ウエハカセットＣ７を把持して持ち上げ、第２ウエハカセットＣ２が移動して空になっている第２エッチング槽２（第２エッチング位置Ｐ２）のエッチング液中に浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。
【００４０】
その後、図９に示すように、第３ウエハカセットＣ３のエッチング時間が経過する前に、ローダ１０Ａは、第３エッチング槽３（第３エッチング位置Ｐ３）の上に移動する。そして、ローダ１０Ａは、第３ウエハカセットＣ３のエッチング時間が経過した時点で、第３ウエハカセットＣ３を把持して持ち上げ、第１水洗槽６（第１水洗位置ＰＷ１）の上に移動させる。なお、図９は、アンローダ１０Ｂがアンロード位置ＰＵに達した第１ウエハカセットＣ１を把持して持ち上げ、搬出位置ＰＥまで移動させている状態を示す。このとき、搬出扉ＳＨ３は、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ２外に退出できるように開放され、第１ウエハカセットＣ１が隔壁Ｗ２外に退出した後で閉じられる。
【００４１】
その後、ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１及び第２ウエハカセットＣ２を洗浄したときと同様、第１水洗槽６の洗浄水に第３ウエハカセットＣ３を浸漬させ、所定の水洗時間Ｔｃにわたって第３ウエハカセットＣ３を揺動洗浄する。また、洗浄後の第３ウエハカセットＣ３を第２水洗槽７（第２水洗位置ＰＷ２）の上に移動させ、第２水洗槽７の洗浄水に第３ウエハカセットＣ３を浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。また、ロード位置ＰＳにある第８ウエハカセットＣ８を把持して持ち上げ、第３ウエハカセットＣ３が移動して空になっている第３エッチング槽３（第３エッチング位置Ｐ３）のエッチング液中に浸漬させて解放した後、ロード位置ＰＳのところに戻る。なお、図９は、第８ウエハカセットＣ８が既にロード位置ＰＳに達して待機し、第９ウエハカセットＣ９及び第１０ウエハカセットＣ１０がそれに続いている状態を示す。
【００４２】
以降同様に、ローダ１０Ａは、第４ウエハカセットＣ４、第５ウエハカセットＣ５、第６ウエハカセットＣ６、・・・の順に、第１水洗槽６での揺動洗浄、第２水洗槽７への解放、そして、空になったエッチング槽のエッチング液への新たなウエハカセットの浸漬を繰り返す。
【００４３】
次に、図１０を参照し、各エッチング槽におけるエッチング時間、第１水洗槽６における水洗時間、ローダ動作時間、及びエッチング開始間隔の関係について説明する。なお、図１０は、エッチング装置１００内に搬入された各ウエハカセットのエッチング装置１００内における位置の時間的推移を示す図である。また、図１０の縦軸はエッチング装置１００内の各位置を表し、横軸は時間を表す。また、図中の一点鎖線矢印はローダ１０Ａの動きを表し、図中の破線矢印はアンローダ１０Ｂの動きを表す。なお、本実施例では、エッチング時間は数時間〜数十時間（例えば約８時間）であり、水洗時間は数分である。また、ローダ１０Ａの把持動作、昇降動作、液切り動作、移動動作等に要する時間であるローダ動作時間は数秒〜数十秒である。また、１つのウエハカセットに収容可能な単結晶ウエハは、例えば、直径４インチの場合に３００枚、直径６インチの場合に１５０枚であり、典型的には、その９割に当たる２７０枚、１３５枚程度が同時にエッチング処理される。また、エッチング液は、例えば、５日に一回の割合で更新される。なお、エッチング処理の目的は、例えば、単結晶ウエハの反りの矯正である。
【００４４】
エッチング開始間隔は、特定のエッチング処理の開始時刻と次のエッチング処理の開始時刻との時間間隔を意味し、例えば、第１エッチング槽１でエッチング処理を開始する時点と第２エッチング槽２でエッチング処理を開始する時点との間の時間間隔を意味する。
【００４５】
また、本実施例では、第１エッチング槽１〜第５エッチング槽５のそれぞれにおけるエッチング液は建浴直後の新液である。そのため、各エッチング槽での初回のエッチング処理のエッチング時間は、ウエハカセット内に収容される単結晶ウエハの枚数に関係なく、全て同じ時間に設定される。具体的には、第１エッチング槽１での第１ウエハカセットＣ１のエッチング時間Ｔ１ａ、第２エッチング槽２での第２ウエハカセットＣ２のエッチング時間Ｔ１ｂ、第３エッチング槽３での第３ウエハカセットＣ３のエッチング時間Ｔ１ｃ、第４エッチング槽４での第４ウエハカセットＣ４のエッチング時間Ｔ１ｄ、及び第５エッチング槽５での第５ウエハカセットＣ５のエッチング時間Ｔ１ｅは全て同じ時間に設定される。すなわち、Ｔ１ａ＝Ｔ１ｂ＝Ｔ１ｃ＝Ｔ１ｄ＝Ｔ１ｅである。
【００４６】
各エッチング槽での２回目以降のエッチング処理のエッチング時間は、初回のエッチング処理によるエッチング液の劣化度に応じて変化し、その劣化度が大きいほど長くなる。具体的には、初回のエッチング処理で処理した単結晶ウエハの表面積の合計に初回のエッチング時間を乗じて得られる演算値に応じて変化し、その演算値が大きいほど長くなる。すなわち、エッチング液の劣化度合いは、そのエッチング液で既にエッチング処理を行った単結晶ウエハの表面積とエッチング時間の積の累積値に比例する。
【００４７】
例えば、第１エッチング槽１での２回目のエッチング処理のエッチング時間は、第６ウエハカセットＣ６のエッチング時間Ｔ２ａであり、第１エッチング槽１で既にエッチング処理された第１ウエハカセットＣ１に収容される単結晶ウエハの表面積の合計に初回のエッチング時間Ｔ１ａを乗じて得られる演算値に基づいて決定される。
【００４８】
また、第１エッチング槽１での３回目のエッチング処理のエッチング時間は、第１１ウエハカセットＣ１１のエッチング時間Ｔ３ａ（図示せず。）であり、第１エッチング槽１で既にエッチング処理された第１ウエハカセットＣ１に収容される単結晶ウエハの表面積の合計に初回のエッチング時間Ｔ１ａを乗じて得られる演算値と、第１エッチング槽１で既にエッチング処理された第６ウエハカセットＣ６に収容される単結晶ウエハの表面積の合計に２回目のエッチング時間Ｔ２ａを乗じて得られる演算値との合計値に基づいて決定される。
【００４９】
一般化すると、特定のエッチング槽でのｎ回目のエッチング処理のエッチング時間Ｔｎは、以下の式で表される。
【００５０】
【数１】
2015195260.tif 000003
なお、ｎは２以上の整数であり、Ｔ１はその特定のエッチング槽での初回のエッチング時間を表し、Ｓｉはｉ回目のエッチング処理で処理された単結晶ウエハの合計表面積を表し、ｔｉはｉ回目のエッチング処理のエッチング時間を表し、ｋは劣化係数を表す。なお、劣化係数ｋは、エッチング液の劣化特性を表す値であり、使用するエッチング液毎に予め設定される。また、劣化係数ｋは、値が大きいほどエッチング時間Ｔｎの延長度合いを大きくする。なお、劣化係数ｋは、例えば、最終回エッチング時間をＴｆ［時間］とし、一回のエッチング処理で処理される単結晶ウエハの合計表面積をＳｔ［平方インチ］とし、エッチング液更新時間をＴｅ［時間］とすると、ｋ＝（Ｔｆ−Ｔ１）／（Ｓｔ×Ｔｅ）で表される。なお、最終回エッチング時間は、エッチング液を更新する直前の回でのエッチング時間を意味し、エッチング液更新時間Ｔｅは、建浴時点からエッチング液を交換する時点までの時間を意味する。
【００５１】
例えば、一回のエッチング処理で処理される単結晶ウエハの合計表面積Ｓｔは、４インチの単結晶ウエハの場合、ウエハカセットに３００枚が収容されるため、１枚の４インチ単結晶ウエハの両面の表面積を約２５．１２（＝π×（半径）２×２（両面）＝３．１４×２２×２）［平方インチ］とすると約７５３６（＝２５．１２×３００）［平方インチ］となる。また、６インチの単結晶ウエハの場合、ウエハカセットに１５０枚が収容されるため、１枚の６インチ単結晶ウエハの両面の表面積を約５６．５２（＝π×（半径）２×２（両面）＝３．１４×３２×２）［平方インチ］とすると約８４７８（＝５６．５２×３００）［平方インチ］となる。そして、４インチ単結晶ウエハと６インチ単結晶ウエハとが不規則に処理されることを考慮すると、一回のエッチング処理で処理される単結晶ウエハの合計表面積Ｓｔは、便宜上、２つの合計表面積の平均値である約８００７（＝（７５３６＋８４７８）／２）［平方インチ］で表される。この場合、初回エッチング時間Ｔ１を７．２［時間］とし、最終回エッチング時間Ｔｆを８［時間］とし、エッチング液更新時間Ｔｅを１６８［時間］（７日間）とすると、劣化係数ｋは、約５．９×１０−７（＝（８−７．２）／（８００７×１６８））［１／平方インチ］となる。なお、４インチ単結晶ウエハのみが処理される場合、劣化係数ｋは、約６．３×１０−７［１／平方インチ］となり、６インチ単結晶ウエハのみが処理される場合、劣化係数ｋは、約５．６×１０−７［１／平方インチ］となる。
【００５２】
このようにして、エッチング装置１００のＰＬＣ２１は、既にエッチング処理が行われた単結晶ウエハの各回の合計表面積とエッチング時間との積の累積値に応じて、次にエッチング処理を行おうとするウエハカセットに収容される単結晶ウエハのエッチング時間を決定する。
【００５３】
また、ＰＬＣ２１は、上述のようにして決定されるエッチング時間に応じてエッチング開始間隔を決定する。
【００５４】
具体的には、ＰＬＣ２１は、先行するエッチング処理に関連する先行ウエハカセットが第２水洗槽７内に解放される前に後続のエッチング処理の完了時刻が到来しないようにエッチング開始間隔を決定する。先行ウエハカセットが第２水洗槽７内に解放される前に後続のエッチング処理の完了時刻が到来した場合、ローダ１０Ａは、先行ウエハカセットを把持しているため、後続ウエハカセットをエッチング液から取り出すことができないためである。その結果、後続ウエハカセットのエッチング時間が所望の時間を超過してしまうためである。
【００５５】
例えば、図１０に示すように、ＰＬＣ２１によって制御される制御盤２２からエッチング開始指令を受信すると、ローダ１０Ａは、第１ウエハカセットＣ１をロード位置ＰＳから第１エッチング位置Ｐ１に移動させて第１エッチング槽１でのエッチング処理を開始させる。その後、ＰＬＣ２１は、第１エッチング槽１での初回のエッチング時間Ｔ１ａと、後処理時間ＴＰ１と、第２エッチング槽２での初回のエッチング時間Ｔ１ｂとを考慮してエッチング開始間隔ＴＤ１を決定し、第２エッチング槽２で第２ウエハカセットＣ２のエッチング処理を開始させる時刻を決定する。
【００５６】
なお、本実施例では、ＰＬＣ２１は、第１ウエハカセットＣ１のエッチング処理が完了した後で第１エッチング槽１が空の状態となる時間を最小限に抑えるべく、第１エッチング槽１での次のウエハカセット（第６ウエハカセットＣ６）のエッチング処理をできるだけ早期に開始させるようにする。そのため、ＰＬＣ２１は、第１エッチング槽１での初回のエッチング処理が完了した後の第１ウエハカセットＣ１に関するローダ動作時間ＴＬ１と、水洗時間Ｔｃと、第６ウエハカセットＣ６に関するローダ動作時間ＴＬ２とを含む後処理時間ＴＰ１が確保されるように、第２エッチング槽２で第２ウエハカセットＣ２のエッチング処理を開始させる時刻を決定する。すなわち、ＰＬＣ２１は、第２エッチング槽２での第２ウエハカセットＣ２のエッチング処理の完了時刻が後処理時間ＴＰ１中に到来しないようにエッチング開始間隔ＴＤ１を決定する。望ましくは、ＰＬＣ２１は、ローダ動作時間ＴＬ１と、水洗時間Ｔｃと、ローダ動作時間ＴＬ２との合計時間に所定の余裕時間αを加えて後処理時間ＴＰ１を算出する。第２エッチング槽２での第２ウエハカセットＣ２のエッチング処理の完了時刻が後処理時間ＴＰ１中に到来しないことをより確実なものとするためである。なお、余裕時間αはタッチパネル２３等を通じて変更可能であってもよい。また、ローダ動作時間ＴＬ１、水洗時間Ｔｃ、及びローダ動作時間ＴＬ２は予め設定可能な時間であり、それらを含む後処理時間ＴＰ１も予め設定可能な時間である。
【００５７】
第２エッチング槽２でのエッチング処理の開始時刻と第３エッチング槽３でのエッチング処理の開始時刻との時間間隔であるエッチング開始間隔ＴＤ２についても同様である。具体的には、ＰＬＣ２１は、第２エッチング槽２での初回のエッチング時間Ｔ１ｂと、後処理時間ＴＰ２と、第３エッチング槽３での初回のエッチング時間Ｔ１ｃとを考慮してエッチング開始間隔ＴＤ２を決定し、第３エッチング槽３で第３ウエハカセットＣ３のエッチング処理を開始させる時刻を決定する。なお、後処理時間ＴＰ２は、予め設定可能な時間であり、第２エッチング槽２での初回のエッチング処理が完了した後の第２ウエハカセットＣ２に関するローダ動作時間、水洗時間Ｔｃ、及び第７ウエハカセットＣ７に関するローダ動作時間を含む。
【００５８】
また、ＰＬＣ２１は、第１エッチング槽１での２回目のエッチング時間Ｔ２ａと、後処理時間ＴＰ５（図示せず。）と、第２エッチング槽２での２回目のエッチング時間Ｔ２ｂとを考慮してエッチング開始間隔ＴＤ５を決定し、第２エッチング槽２で第７ウエハカセットＣ７のエッチング処理を開始させる時刻を決定する。なお、後処理時間ＴＰ５は、予め設定可能な時間であり、第１エッチング槽１での２回目のエッチング処理が完了した後の第６ウエハカセットＣ６に関するローダ動作時間、水洗時間Ｔｃ、及び第１１ウエハカセットＣ１１に関するローダ動作時間を含む。
【００５９】
一般化すると、先行するｎ番目のエッチング処理の開始時刻と後続のｎ＋１番目のエッチング処理の開始時刻との時間間隔であるエッチング開始間隔ＴＤｎは、ＴＤｎ＝Ｅｐ−Ｅｆ＋ＴＰ＋αとなるように算出される。なお、Ｅｐは先行するエッチング処理のエッチング時間を表し、Ｅｆは後続のエッチング処理のエッチング時間を表し、ＴＰは予め設定可能な後処理時間を表し、αは余裕時間を表す。また、エッチング開始間隔ＴＤｎは、先行するエッチング処理を開始する際の先行のウエハカセットに関するローダ動作時間と、後続のエッチング処理を開始するまでの後続のウエハカセットのロード位置ＰＳでの待機時間との合計時間にほぼ対応する。具体的には、図１０に示すように、エッチング開始間隔ＴＤ１は、第１エッチング槽１での初回のエッチング処理を開始する際の第１ウエハカセットＣ１に関するローダ動作時間ＴＬ０と、第２エッチング槽２での初回のエッチング処理を開始するまでの第２ウエハカセットＣ２のロード位置ＰＳでの待機時間ＴＡ０との合計時間にほぼ対応する。
【００６０】
上述の構成を用いて、エッチング装置１００のＰＬＣ２１は、タッチパネル２３等を通じて操作者が設定する各エッチング槽での初回のエッチング処理の初回エッチング時間（Ｔ１ａ〜Ｔ１ｅに相当。）、初回エッチング時間に含まれる待機時間ＴＡ０、水洗時間Ｔｃ、水洗時間Ｔｃに含まれるカセット揺動時間（ウエハカセットの揺動洗浄を行う時間）等の各種データを取得する。また、ＰＬＣ２１は、ネットワーク接続された生産管理システム２０からウエハカセットに関する情報等の各種データを取得する。ウエハカセットに関する情報は、例えば、ウエハカセットに収容される単結晶ウエハの枚数、単結晶ウエハの合計表面積等を含む。なお、ＰＬＣ２１は、エッチング装置１００に付属のバーコードリーダ等の入力装置を通じてウエハカセットに関する情報等を取得してもよい。
【００６１】
そして、ＰＬＣ２１は、取得した各種データに基づいて各エッチング槽における各回のエッチング時間、エッチング開始間隔等を算出して運転スケジュールを作成する。そして、ＰＬＣ２１は、作成した運転スケジュールにしたがい、制御盤２２を通じてエッチング装置１００の各種構成要素に供給する電力を制御して各種構成要素を動作させる。
【００６２】
以上の構成により、エッチング装置１００は、エッチング液の劣化度合いに応じてエッチング時間を自動的に調整する。その結果、処理対象物の加工品質の均一性をより高精度に維持できる。
【００６３】
また、エッチング装置１００は、特定のエッチング槽で既にエッチング処理された単結晶ウエハの各回の合計表面積とエッチング時間との積の累積値に基づいてその特定のエッチング槽におけるエッチング液の劣化度合いを導き出す。そのため、新しいエッチング液を建浴して運転を開始してから合計運転時間が予め設定した時間を超過した場合にウエハカセットの浸漬時間を一律に一定時間延長するといった方式よりも、処理対象物の加工品質の均一性をより高精度に維持できる。各エッチング槽のエッチング液の劣化度合いが異なるにも関わらず各エッチング槽で共通のエッチング時間を採用すると、処理対象物の加工品質にばらつきを生じさせてしまうためである。また、各エッチング槽のエッチングレートを測定してそのエッチングレートの低下に合わせて浸漬時間を調整するといった高頻度の液のサンプリング及び分析を伴う煩雑な方式に比べ、より簡易な構成で単結晶ウエハの加工品質の均一性を高精度に維持することができる。また、エッチング槽の数が多い場合にも容易に適応可能である。
【００６４】
また、エッチング装置１００は、各エッチング槽のエッチング液を同時に更新するタイミングにおいて、各エッチング槽のエッチング液の劣化度合いができるだけ同程度となるように、各エッチング槽のエッチング液に浸漬させる単結晶ウエハの合計枚数又は合計表面積を調整してもよい。同じタイミングで更新される各エッチング槽のエッチング液を効率的に利用するためである。言い換えれば、各エッチング槽のエッチング液を同じタイミングで更新できるようにすることでエッチング液の管理を容易にするためである。
【００６５】
具体的には、既にエッチング処理が行われたウエハカセットに収容されていた単結晶ウエハの枚数又はそれらの単結晶ウエハの合計表面積によって各エッチング槽のエッチング液の劣化度合いが異なるにも関わらず、全てのエッチング槽のエッチング液を同時に更新することは、劣化が進んでいないエッチング槽のエッチング液も更新することになって不経済なためである。
【００６６】
また、エッチング装置１００は、先行するエッチング処理のエッチング時間と、先行するエッチング処理に関する水洗時間Ｔｃを含む後処理時間と、後続のエッチング処理のエッチング時間とに基づいてエッチング開始間隔を決定する。そのため、先行するエッチング処理の後処理時間中に後続のエッチング処理の完了時刻が到来するのを防止できる。その結果、後続のエッチング処理のエッチング時間が所望の時間を超過してしまうのを防止でき、単結晶ウエハの加工品質が損なわれるのを防止できる。
【００６７】
また、エッチング装置１００は、エッチング槽が空の状態となる時間を最小限に抑えるようにエッチング開始間隔を決定する。そのため、５つのエッチング槽１〜５に対して１つのローダ１０Ａと１つの第１水洗槽６を用意し、５つのエッチング槽１〜５で複数のウエハカセットを続けてエッチング処理する場合の全体的な処理時間を短縮できる。
【００６８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６９】
例えば、上述の実施例において、ＰＬＣ２１は、特定のウエハカセットを処理する前に処理が終了する先行ウエハカセットによるエッチング液の劣化の度合いに応じてその特定のウエハカセットのエッチング時間を決定する。しかしながら本発明はこの構成に限定されるものではない。例えば、ＰＬＣ２１は、その特定のウエハカセットに収容される単結晶ウエハの合計表面積を追加的に考慮してその特定のウエハカセットのエッチング時間を決定してもよい。その特定のウエハカセットのエッチング処理中に進行するエッチング液の劣化を考慮に入れるためである。
【００７０】
また、上述の実施例において、本発明は、化学処理装置の一例であるエッチング装置に適用されたが、めっき装置、現像装置等の他の化学処理装置に適用されてもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１・・・第１エッチング槽  ２・・・第２エッチング槽  ３・・・第３エッチング槽  ４・・・第４エッチング槽  ５・・・第５エッチング槽  ６・・・第１水洗槽  ７・・・第２水洗槽  １０Ａ・・・ローダ  １０Ａｇ・・・ローダ走行部  １０Ａｓ・・・ローダ横行部  １０Ａｔ・・・ローダ昇降部  １０Ｂ・・・アンローダ  １０Ｂｇ・・・アンローダ走行部  １０Ｂｓ・・・アンローダ横行部  １０Ｂｔ・・・アンローダ昇降部  １５・・・排気ファン  ２０・・・生産管理システム  ２１・・・ＰＬＣ  ２２・・・タッチパネル  ２３・・・制御盤  １００・・・エッチング装置  Ｃ１〜Ｃ１１・・・ウエハカセット  ＣＢ・・・搬入部  ＣＴ・・・搬出部  Ｐ１〜Ｐ５・・・エッチング位置  ＰＥ・・・搬出位置  ＰＳ・・・ロード位置  ＰＵ・・・アンロード位置  ＰＷ１・・・第１水洗位置  ＰＷ２・・・第２水洗位置  Ｒ１・・・搬入ローラ  Ｒ２・・・水中搬送ローラ  ＳＨ１・・・第１遮蔽扉  ＳＨ２・・・第２遮蔽扉  ＳＨ３・・・第３遮蔽扉（搬出扉）  Ｇ１、Ｇ２・・・レール  Ｔ１ａ〜Ｔ１ｅ・・・初回エッチング時間  Ｔ２ａ〜Ｔ２ｅ・・・２回目エッチング時間  Ｔｃ・・・水洗時間  ＴＤ１〜ＴＤ８・・・エッチング開始間隔  ＴＰ１〜ＴＰ４・・・後処理時間  Ｗ１、Ｗ２・・・隔壁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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