濃度制御系の故障検知方法及びそれを用いた基板処理装置
【課題】正常に処理された時の補充履歴を用いることにより、比較的簡単に故障判断の基準の設定を行うことができ、故障検知の精度を高くすることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板Ｗに対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を履歴メモリ６１に予め記憶し、基準補充履歴を演算部６３が近似化して近似化基準補充履歴とし、この近似化基準補充履歴を近似化メモリ６５に予め記憶しておく。設定部６７を介して近似化基準補充履歴に対して上下限の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、上下限を容易に、かつ比較的狭い範囲で設定することができる。制御部５５は、補充量の積算値と、設定された上下限とに基づいて液体供給の良否を判断する。
【解決手段】基板Ｗに対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を履歴メモリ６１に予め記憶し、基準補充履歴を演算部６３が近似化して近似化基準補充履歴とし、この近似化基準補充履歴を近似化メモリ６５に予め記憶しておく。設定部６７を介して近似化基準補充履歴に対して上下限の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、上下限を容易に、かつ比較的狭い範囲で設定することができる。制御部５５は、補充量の積算値と、設定された上下限とに基づいて液体供給の良否を判断する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、洗浄、エッチング等の処理を行う処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法及びそれを用いた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定濃度の処理液で基板を処理する基板処理装置として、純水や薬液などの液体を処理槽に供給する供給部と、生成された処理液の濃度を測定する濃度計と、処理液の基準濃度値を予め記憶するメモリと、このメモリの基準濃度値と濃度計からの測定濃度値とを比較して、これらの間に所定値以上の乖離がある場合には基板を処理槽内の処理液に浸漬させることを留保させる制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置では、測定濃度値と基準濃度値との比較に基づいて、処理液の濃度が不適切であると判断して濃度制御系の故障を検知している。この検知を行うことにより、濃度が不適切な処理液によって基板が処理され、処理不良が生じることを防止している。
【特許文献１】特開平１０−１５４６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、処理液の基準濃度値をユーザが予めメモリに設定しておく必要があるが、例えば、比較的大きな変動を伴う値に対して上限と下限との絶対値を設定する必要があって煩雑である上に、変動を考慮して広めに上下限の範囲を設定する必要があるので、濃度制御系の故障を検知する精度が低くなるという問題がある。
【０００５】
また、その他の手法として、薬液の供給部における供給量を検出する流量計を備え、薬液の補充量が適切であるか否かで判断するものがある。この場合、例えば、補充量の上限と下限の絶対量を予め設定するが、処理液が複数種類の薬液で構成されている場合には、薬液の種類の数の上限と下限の絶対量を設定する必要があり、やはり同様の問題を抱えている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、正常に処理された時の補充履歴を用いることにより、比較的簡単に故障判断の基準の設定を行うことができ、故障検知の精度を高くすることができる濃度制御系の故障検知方法及びそれを用いた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法において、基板に対する処理が適正であった際における処理液への液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化して作成した近似化基準補充履歴に対して、正常に濃度制御系が動作したことを表す範囲として上限及び下限を設定する過程と、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が、前記近似化基準補充履歴における上限及び下限の範囲内であるか否かに基づき補充が適切であるか否かを判断する過程と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体（例えば、純水、アンモニア、過酸化水素水など）の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化しておく。近似化としては、例えば、時間とともに変動している補充の積算量の履歴を一次関数で近似したり、移動平均で近似したりすることが挙げられる。近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。そして、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が上下限の範囲内にあるか否かに基づいて補充の適不適を判断する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適を判断するので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明において、前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、その判断時点が、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致していることが好ましい（請求項２）。基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から液体の補充が行われ、その実績を時系列的に記録したものであるので、補充良否の判断時点を、処理液の生成が完了した時点からの経過時点とし、それらの経過時点を一致させることにより、精度良く判断することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、処理液の生成を完了した時点から所定時間だけ不実施とすることが好ましい（請求項３）。処理液の生成完了から所定時間の間は一般的に濃度変動がなく、液体の補充が行われることがないので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知装置において、基板を収容する処理槽と、前記処理槽に対して液体を供給する供給系と、前記供給系からの供給流量を計測する流量計と、処理液の濃度を測定する濃度計と、前記濃度計の濃度値に基づいて、前記供給系を操作して目標濃度の処理液を前記処理槽内に生成させるとともに、前記目標濃度を維持するように前記供給系を操作して液体の補充を行う濃度制御手段と、基板に対する処理が適正であった際における処理液への前記供給系からの液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴として予め記憶する基準補充履歴記憶手段と、前記基準補充履歴を近似化する近似化手段と、近似化された基準補充履歴を近似化基準補充履歴として予め記憶する近似化基準補充履歴記憶手段と、前記近似化基準補充履歴に対して上限及び下限を設定するための設定手段と、処理液の生成が完了した時点から、前記供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、前記上限及び下限とに基づいて液体の供給が適切であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段による判断が不適切である場合に、そのことを報知する報知手段と、を備えていることものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、処理槽に供給系を介して液体を供給して、濃度計の濃度値に基づき濃度制御手段は目標濃度の処理液を処理槽内に生成させる。このとき、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を基準補充履歴記憶手段に予め記憶しておく。そして、基準補充履歴を近似化手段が近似化して近似化基準補充履歴とし、この近似化基準補充履歴を近似化基準補充履歴記憶手段に予め記憶しておく。さらに、設定手段を介して近似化基準補充履歴に対して上下限の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。判断手段は、供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、設定された上下限とに基づいて液体供給の良否を判断する。判断手段により供給が不適切であると判断された場合には、報知手段を介してそのことを報知する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適が判断されるので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。その結果、基板処理装置のオペレータは濃度制御系に故障が生じていることを正確に知ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る濃度制御系の故障検知方法によれば、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化しておく。近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。そして、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が上下限の範囲内にあるか否かに基づいて補充の適不適を判断する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適を判断するので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。なお、ここでは、処理液として、ＳＣ−１（Standard Clean 1）またはＡＭＰ(Ammonia hydroxide/hydrogen Peroxide Mixture)と呼ばれる、アンモニア（ＮＨ３）と、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）と、純水との三種の液体からなる混合溶液を例にとって説明する。
【００１５】
この基板処理装置は、処理槽１を備えている。処理槽１は、内槽３と、この内槽３から溢れた処理液を回収する外槽５とを備えている。内槽３には、ロットを構成する基板Ｗを内槽３の内部にあたる「処理位置」と、内槽３の上方にあたる「待機位置」とにわたって昇降可能な保持アーム７が設けられている。この保持アーム７は、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で当接支持する。
【００１６】
内槽３の底部には、処理液を内槽３へ供給するための一対の噴出管９が取り付けられている。また、外槽５は、回収した処理液を排出するための排出口１１を底部に備えている。噴出管９と排出口１１とは、循環配管１３により連通接続されている。この循環配管１３には、排出口１１側から順に、ポンプ１５と、インラインヒータ１７と、フィルタ１９とが取り付けられている。インラインヒータ１７は、循環配管１３を流通する処理液を加熱する機能（例えば、７０〜８０℃）を備えている。フィルタ１９は、処理液中のパーティクル等を除去する機能を備えている。
【００１７】
アンモニア供給源２１には、供給配管２３の一端側が連通接続されている。このアンモニア供給源２１は、常温のアンモニアを貯留している。供給配管２３には、流量を調整可能な制御弁２５が取り付けられている。供給配管２３の他端側は、外槽５の上方にあたる位置に配置されている供給ノズル２７と連通接続されている。なお、供給配管２３には、供給配管２３を流通するアンモニアの流量を測定する流量計２９が取り付けられている。
【００１８】
常温の過酸化水素水を貯留している過酸化水素水供給源３１には、供給配管３３の一端側が連通接続され、供給配管３３には流量を調整するための制御弁３５が取り付けられている。供給配管３３の他端側は、外槽５の上方位置に配置された供給ノズル３７と連通接続されている。また、供給配管３３には、供給配管３３を流通する過酸化水素水の流量を測定する流量計３９が取り付けられている。
【００１９】
例えば、クリーンルームに純水を供給する純水供給源には、供給配管４１の一端側が連通接続されている。この供給配管４１の他端側は、外槽５の上方にあたる位置に配置されている供給ノズル４２に連通接続されている。また、供給配管４１には、純水の流量を調整するための制御弁４３が取り付けられているとともに、供給配管４１を流通する純水の流量を計測する流量計４５が取り付けられている。
【００２０】
上述した各流量計２９，３９，４５は、制御部５５の制御の下、制御部５５によって初期化されてから次に初期化されるまでの間中、液体の流量値を積算してその値を出力してゆく積算式の流量計である。
【００２１】
なお、上述した供給ノズル２７，３７，４２が本発明における「供給系」に相当する。
【００２２】
内槽３には、内壁の一側面に沿って濃度計４７が付設されている。この濃度計４７は、内槽３に貯留している処理液の濃度を測定する。
【００２３】
また、内槽３の底部には、底部排出口４９が形成されている。この底部排出口４９には、図示しない排液設備に連通した廃液管５１が取り付けられている。廃液管５１には、処理液の排出及び遮断の状態を切り換えるための開閉弁５３が取り付けられている。
【００２４】
上述した各構成は、本発明における「制御手段」及び「濃度制御手段」並びに「判断手段」に相当する制御部５５によって統括的に制御される。この制御部５５には、本発明における「設定手段」に相当する設定部５７と、タイマ５９と、履歴メモリ６１と、演算部６３と、近似化メモリ６５と、報知部６７とが接続されている。
【００２５】
本発明における「報知手段」に相当する報知部６７は、装置の異常発生を装置のオペレータに知らせることができればどのような構成でもよく、例えば、ブザーなどの音声発生手段、ランプなどの光発生手段、液晶表示装置などの表示手段などが挙げられる。また、本発明における「基準補充履歴記憶手段」に相当する履歴メモリ６１は、第１履歴メモリ６９と、第２履歴メモリ７０と、第３履歴メモリ７１とを備えており、本発明における「近似化基準補充履歴記憶手段」に相当する近似化メモリ６５は、第１近似化メモリ７３と、第２近似化メモリ７４と、第３近似化メモリ７５とを備えている。
【００２６】
設定部５７は、本基板処理装置のオペレータなどによって操作され、例えば、基板Ｗを処理するための特定のレシピを設定したり、後述する濃度制御系の正常動作範囲を設定したりするのに用いられる。また、タイマ５９は、制御部５５の制御の下、処理液の新液を生成し、濃度調整及び温調が完了した時点からの経過時間を計時したり、保持アーム７を「処理位置」に移動させ、処理液に基板Ｗを浸漬させた状態で処理時間を計時したりするのに用いられる。
【００２７】
履歴メモリ６１は、処理液が生成され、適宜にアンモニア、過酸化水素水、純水が補充され、適切に基板Ｗが処理された際の補充履歴を各流量計２９，３９，４５からの積算値として時系列的に記憶する。各積算量である補充履歴は、第１履歴メモリ６９と、第２履歴メモリ７０と、第３履歴メモリ７１とに記憶される。そして、基板Ｗに対する処理が適切に行われた際の処理液への液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）の補充履歴が基準補充履歴として、それぞれ第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１に予め記憶されている。これらの第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１に記憶されるが、その一例を図２に示す。なお、図２は、基準補充履歴の一例を表す模式図である。この図２中の基準補充履歴ｓｈの軌跡は、ｔ０時点が処理液の生成が完了した時点を表し、その所定時間後のｔ１時点から液体の補充が始まったことを表している。なお、実際の補充履歴では、流量積算値が細かく上下に振れていることが多いが、この模式図ではその点を省略してある。処理液の条件（組成や加熱温度など）や使用条件（浸漬時間など）が同じであれば、処理液の生成時点からほぼ同じ時点で補充が開始されるとともに、補充量の積算値もほぼ同じとなる。
【００２８】
本発明における「近似化手段」に相当する演算部６３は、第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１の各液体の基準補充履歴ｓｈを参照して、各基準補充履歴ｓｈを近似化する。この近似化の手法としては、種々のものを採用することができるが、例えば、図３に示すように、ある区間ごとに一次関数で近似することが挙げられる。ここでは、演算部６３が複数の一次関数で近似したものを採用し、液体ごとに演算を行って各近似化基準補充履歴ａｓｈを第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶する。
【００２９】
制御部５５は、第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶されている各近似化基準補充履歴ａｓｈを図示しないモニタ等に表示させる。例えば、装置のオペレータは、その表示を参照しつつ、設定部５７を介して上限及び下限を任意に設定する。このようにして設定される上限及び下限は、液体の補充が適切であるか否かを判断するための範囲を表すものである。例えば、図３中に点線で示す上限Ｌ１と下限Ｌ２のように、近似化基準補充履歴ａｓｈを基準にして設定すればよい。このようにして設定部５７を介して設定された上限Ｌ１及び下限Ｌ２は、対応する液体の第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶される。
【００３０】
但し、制御部５５は、上記のようにして設定した上限Ｌ１及び下限Ｌ２による補充処理の適不適の判断を、処理液の生成を完了した時点から所定時間（ｔ０時点〜ｔ１時点）の間は行わない。これは、処理液の生成が完了した後（ｔ０時点）、処理液の生成完了から所定時間の間は一般的に濃度変動がなく、液体の補充が行われることがないので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できる。なお、補充処理の適不適判断を行わない区間をｔ１時点よりもさらに長いｔ２時点までとしてもよい。これにより、基板Ｗの処理を開始した直後等における外乱の影響を抑制できることが期待できる。
【００３１】
次に、図４及び図５を参照して、上述した構成の基板処理装置の動作について説明する。なお、図４は上限及び下限の設定過程を示すフローチャートであり、図５は基板の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
＜上下限設定処理＞
まず、上下限の設定を行う際の流れについて説明する。
【００３３】
ステップＳ１
補充量情報を収集する。ここでいう補充量情報の収集とは、制御部５５が基板Ｗを処理するにあたり、処理を行った際における液体の供給流量の積算量を収集して、補充履歴として履歴メモリ６１に記憶させておくことである。この収集元は、例えば、他の記憶手段（例えば、ハードディスク装置）に処理中に逐次に記憶されていた補充履歴を対象として実施されることもある。そして、補充履歴の中から、基板Ｗに対する処理を適切に行うことができたものを代表として選択し、例えば、それを基準補充履歴とする。この際の選択は、各基板Ｗに対する処理結果に基づき、そのときの補充履歴を指定することで行えばよい。このときに指定された補充履歴は、図２の模式図に示す基準補充履歴ｓｈとして、例えば、第１履歴メモリ６９に記憶される。ここでは、例えば、アンモニア及び過酸化水素水並びに純水のうちアンモニアについての収集がされたものとする。
【００３４】
ステップＳ２
演算部６３は、第１履歴メモリ６９に記憶されている、アンモニアに関する基準補充履歴ｓｈを参照して、上述したように近似化して、図３に示すような近似化基準補充履歴ａｓｈを第１近似化メモリ７３に格納する。
【００３５】
ステップＳ３
装置のオペレータは、設定部５７を操作して、近似化基準補充履歴ａｓｈについて上限Ｌ１及び下限Ｌ２を設定する。なお、予め基準補充履歴にａｓｈに対する上下限Ｌ１，Ｌ２の割合（例えば、基準補充履歴ａｓｈに対して１０％の上下限Ｌ１，Ｌ２）を指定しておき、濃度制御系の正常動作範囲を制御部５５で自動的に設定できるようにしてもよい。
【００３６】
ステップＳ４
上述したステップＳ３で手動あるいは自動で設定された正常動作範囲を表す上下限Ｌ１，Ｌ２を保存する。この場合、保存先は、液体に対応させて第１近似化メモリ７３とすればよい。このようにして設定された上下限Ｌ１，Ｌ２は、制御部５５によって適宜に参照される。
【００３７】
ステップＳ５
処理装置において使用する全ての液体について上述した上下限Ｌ１，Ｌ２の設定が完了したか否かにより処理を分岐する。処理が完了している場合には、上下限設定処理を終了する。完了していない場合には、ステップＳ１に戻って補充量情報の収集から実施する。上述した説明では、アンモニアに関する上下限Ｌ１，Ｌ２が設定されただけであるので、例えば、次に過酸化水素水について上述したステップＳ１〜Ｓ４を経て上下限Ｌ１，Ｌ２を設定し、さらに純水について上下限Ｌ１，Ｌ２を設定するとともに、各上下限Ｌ１，Ｌ２を第２近似化メモリ７４，第３近似化メモリ７５に格納しておく。
【００３８】
＜処理の流れ＞
上述したようにして各液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）について上下限Ｌ１，Ｌ２を設定した後、基板Ｗに対して処理を実際に行う。その場合の処理の流れについて以下に説明する。
【００３９】
ステップＴ１
制御部５５は、処理槽１及び循環配管１３内に貯留している処理液を全て排出するとともに、処理槽１に新たな処理液を生成する全液交換を行う。具体的には、ポンプ１５を作動させつつ開閉弁５３を開放させて、内槽３及び外槽５並びに循環配管１３内に貯留している処理液を全て排出させる。そして、開閉弁５３を閉止させるとともに、制御弁２５，３５，４３を適宜に開放して各液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）を供給して、濃度計４７からの出力信号を参照しつつ、各制御弁２５，３５，４３の開度を調整しながら所定濃度の処理液を生成させる。さらに、制御部５５は、インラインヒータ１７を所定の温度に制御して、循環配管１３を流通する処理液の温度が処理条件にあった処理温度となるように温調を行う。その際には、図示しない温度計からの出力信号を参照しつつ、制御部５５は温度調整を行う。
【００４０】
ステップＴ２
制御部５５は、流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値を初期化する。具体的には、制御部５５が各流量計２９，３９，４５の流量値を初期化するとともに、タイマ５９を初期化する。これにより、各流量計２９，３９，４５の積算流量値がゼロにされるとともに、タイマ５９の時間がゼロにされて計時が開始される。
【００４１】
ステップＴ３
制御部５５は、各流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値を取得する。
【００４２】
ステップＴ４〜Ｔ６
制御部５５は、各液体の流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値と、近似化メモリ６５に記憶されている各液体の上下限Ｌ１，Ｌ２とを比較する。そして、積算補充量が上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲内にあるか否かによって処理を分岐する。範囲内であれば、濃度計４７の出力信号に基づいて目標濃度を維持するように各液体の補充処理を行うとともに（ステップＴ５）、保持アーム７を「処理位置」にまで下降させて、内槽３に貯留している処理液に所定時間だけ基板Ｗを浸漬させて、基板Ｗに対して処理液による処理を行わせる（ステップＴ６）。
【００４３】
なお、上記の流量積算値と上下限Ｌ１，Ｌ２との比較は、全液交換が完了した時点からの経過時点を、近似化基準補充履歴ａｓｈと一致させた状態で行うことが好ましい。これにより、適否を精度良く判断することができる。
【００４４】
また、上記のステップＴ３、Ｔ４は、処理液の全液交換時点から所定時間の間は実施しないことが好ましい。これは、一般的に濃度変動がなく、各液体の補充が行われることが稀であるので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できるからである。
【００４５】
ステップＴ７
制御部５５は、処理すべき全ての基板Ｗに対して処理が完了したか否かに応じて処理を分岐する。全ての基板Ｗに対する処理が完了した場合には、処理を終了する一方、まだ処理すべき基板Ｗが残っている場合には、ステップＴ３に戻って積算流量値の取得を行う。但し、処理液が、その寿命である使用規定時間（ライフタイム）や使用制限回数（ライフカウント）に達した場合には、ステップＴ１の全液交換に戻る。
【００４６】
ここで、上記のステップＴ４における処理の分岐に戻り、ステップＴ４において積算補充量が上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲外である場合について説明する。
【００４７】
ステップＴ８，Ｔ９
制御部５５が各液体の流量積算値について、対応する液体の上下限Ｌ１，Ｌ２と比較した結果、範囲外である場合には異常発生を報知する。具体的には、制御部５５が報知部６７を操作し、装置のオペレータに対して液体の補充に係る異常が発生したことを知らせる。装置のオペレータは、報知部６７の作動を受けて復旧処理を行う（ステップＴ９）。復旧処理としては、例えば、濃度計４７の修理交換や、開閉弁２５，３５，４３の修理交換、流量計２９，３９，４５の修理交換、または制御部５５の修理交換などの対応が挙げられる。つまり、濃度制御に係る系統の修理交換を行う。復旧処理が完了した後には、故障の事象に応じてステップＴ１やステップＴ３に戻る。
【００４８】
これにより、基板処理装置における濃度制御系に故障が生じている場合には、そのことを検知して報知し、基板Ｗに対して継続的に不適切な処理液による処理が継続されることを防止することができる。
【００４９】
上述したように、本実施例装置によると、処理槽１に供給ノズル２７，３７，４２を介して各種液体を供給して、濃度計４７の濃度値に基づき制御部５５は目標濃度の処理液を処理槽１内に生成させる。このとき、基板Ｗに対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴ｓｈとし、この基準補充履歴ｓｈを履歴メモリ６１に予め記憶しておく。そして、基準補充履歴ｓｈを演算部６３が近似化して近似化基準補充履歴ａｓｈとし、この近似化基準補充履歴ａｓｈを近似化メモリ６５に予め記憶しておく。さらに、設定部６７を介して近似化基準補充履歴ａｓｈに対して上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴ａｓｈはバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限Ｌ１，Ｌ２を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。制御部５５は、供給ノズル２７，３７，４２を介して供給された各液体の補充量の積算値と、設定された上下限Ｌ１，Ｌ２とに基づいて液体供給の適否を判断する。制御部５５により供給が不適であると判断された場合には、報知部６７を介してそのことを報知する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴ａｓｈに対して設定した、比較的狭い範囲の上下限Ｌ１，Ｌ２により補充の適不適が判断されるので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。その結果、装置のオペレータは濃度制御系に故障が生じていることを正確に知ることができる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５１】
（１）上述した実施例では、処理液として、アンモニアと、過酸化水素水と、純水との混合液であるＳＣ−１を例示したが、例えば、塩酸と、過酸化水素水と、純水との混合液であるＳＣ−２（ＨＰＭとも呼ばれる）や、硫酸と過酸化水素水の混合液であるＳＰＭや、燐酸と純水との混合液などであっても、本発明を適用することができる。
【００５２】
（２）上述した実施例では、液体ごとに近似化メモリ６５（第１近似化メモリ７３，第２近似化メモリ７４，第３近似化メモリ７５）を備えているが、一つの近似化メモリを備え、近似化メモリ内に液体ごとの記憶領域を設ける構成としてもよい。また、履歴メモリ６１についても同様に構成してもよい。
【００５３】
（３）上述した実施例では、流量計２９，３９，４５が積算式の流量計であるが、現在値を出力する流量計とし、制御部５５で現在流量値を逐次に積算して積算流量値を求めるように構成してもよい。これにより流量計２９，３９，４５を安価なものとすることができ、装置コストを低減することができる。
【００５４】
（４）上述した実施では、供給ノズル２７，３７，４２が外槽５の上方に取り付けられているが、例えば、循環配管１３に設けられたミキシングバルブを介して循環配管１３中に各液体を供給する形態であっても本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】基準補充履歴の一例を表す模式図である。
【図３】近似化基準補充履歴及び上限及び下限を表す模式図である。
【図４】上限及び下限の設定過程を示すフローチャートである。
【図５】基板の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 内槽
５ … 外槽
７ … 保持アーム
１５ … ポンプ
１７ … インラインヒータ
２５，３５，４３ … 制御弁
２７，３７，４２ … 供給ノズル
２９，３９，４５ … 流量計
５５ … 制御部
５７ … 設定部
６１ … 履歴メモリ
６３ … 演算部
６５ … 近似化メモリ
６７ … 報知部
６９〜７１ … 第１〜第３履歴メモリ
７３〜７５ … 第１〜第３近似化メモリ
ｓｈ … 基準補充履歴
ａｓｈ … 近似基準補充履歴
Ｌ１ … 上限
Ｌ２ … 下限
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用のガラス基板（以下、単に基板と称する）等の基板に対して、洗浄、エッチング等の処理を行う処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法及びそれを用いた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、所定濃度の処理液で基板を処理する基板処理装置として、純水や薬液などの液体を処理槽に供給する供給部と、生成された処理液の濃度を測定する濃度計と、処理液の基準濃度値を予め記憶するメモリと、このメモリの基準濃度値と濃度計からの測定濃度値とを比較して、これらの間に所定値以上の乖離がある場合には基板を処理槽内の処理液に浸漬させることを留保させる制御部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような基板処理装置では、測定濃度値と基準濃度値との比較に基づいて、処理液の濃度が不適切であると判断して濃度制御系の故障を検知している。この検知を行うことにより、濃度が不適切な処理液によって基板が処理され、処理不良が生じることを防止している。
【特許文献１】特開平１０−１５４６８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、処理液の基準濃度値をユーザが予めメモリに設定しておく必要があるが、例えば、比較的大きな変動を伴う値に対して上限と下限との絶対値を設定する必要があって煩雑である上に、変動を考慮して広めに上下限の範囲を設定する必要があるので、濃度制御系の故障を検知する精度が低くなるという問題がある。
【０００５】
また、その他の手法として、薬液の供給部における供給量を検出する流量計を備え、薬液の補充量が適切であるか否かで判断するものがある。この場合、例えば、補充量の上限と下限の絶対量を予め設定するが、処理液が複数種類の薬液で構成されている場合には、薬液の種類の数の上限と下限の絶対量を設定する必要があり、やはり同様の問題を抱えている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、正常に処理された時の補充履歴を用いることにより、比較的簡単に故障判断の基準の設定を行うことができ、故障検知の精度を高くすることができる濃度制御系の故障検知方法及びそれを用いた基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法において、基板に対する処理が適正であった際における処理液への液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化して作成した近似化基準補充履歴に対して、正常に濃度制御系が動作したことを表す範囲として上限及び下限を設定する過程と、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が、前記近似化基準補充履歴における上限及び下限の範囲内であるか否かに基づき補充が適切であるか否かを判断する過程と、を備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体（例えば、純水、アンモニア、過酸化水素水など）の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化しておく。近似化としては、例えば、時間とともに変動している補充の積算量の履歴を一次関数で近似したり、移動平均で近似したりすることが挙げられる。近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。そして、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が上下限の範囲内にあるか否かに基づいて補充の適不適を判断する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適を判断するので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。
【０００９】
また、本発明において、前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、その判断時点が、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致していることが好ましい（請求項２）。基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から液体の補充が行われ、その実績を時系列的に記録したものであるので、補充良否の判断時点を、処理液の生成が完了した時点からの経過時点とし、それらの経過時点を一致させることにより、精度良く判断することができる。
【００１０】
また、本発明において、前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、処理液の生成を完了した時点から所定時間だけ不実施とすることが好ましい（請求項３）。処理液の生成完了から所定時間の間は一般的に濃度変動がなく、液体の補充が行われることがないので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できる。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知装置において、基板を収容する処理槽と、前記処理槽に対して液体を供給する供給系と、前記供給系からの供給流量を計測する流量計と、処理液の濃度を測定する濃度計と、前記濃度計の濃度値に基づいて、前記供給系を操作して目標濃度の処理液を前記処理槽内に生成させるとともに、前記目標濃度を維持するように前記供給系を操作して液体の補充を行う濃度制御手段と、基板に対する処理が適正であった際における処理液への前記供給系からの液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴として予め記憶する基準補充履歴記憶手段と、前記基準補充履歴を近似化する近似化手段と、近似化された基準補充履歴を近似化基準補充履歴として予め記憶する近似化基準補充履歴記憶手段と、前記近似化基準補充履歴に対して上限及び下限を設定するための設定手段と、処理液の生成が完了した時点から、前記供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、前記上限及び下限とに基づいて液体の供給が適切であるか否かを判断する判断手段と、前記判断手段による判断が不適切である場合に、そのことを報知する報知手段と、を備えていることものである。
【００１２】
［作用・効果］請求項４に記載の発明によれば、処理槽に供給系を介して液体を供給して、濃度計の濃度値に基づき濃度制御手段は目標濃度の処理液を処理槽内に生成させる。このとき、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を基準補充履歴記憶手段に予め記憶しておく。そして、基準補充履歴を近似化手段が近似化して近似化基準補充履歴とし、この近似化基準補充履歴を近似化基準補充履歴記憶手段に予め記憶しておく。さらに、設定手段を介して近似化基準補充履歴に対して上下限の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。判断手段は、供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、設定された上下限とに基づいて液体供給の良否を判断する。判断手段により供給が不適切であると判断された場合には、報知手段を介してそのことを報知する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適が判断されるので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。その結果、基板処理装置のオペレータは濃度制御系に故障が生じていることを正確に知ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る濃度制御系の故障検知方法によれば、基板に対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化しておく。近似化基準補充履歴はバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。そして、処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が上下限の範囲内にあるか否かに基づいて補充の適不適を判断する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴に対して設定した、比較的狭い範囲の上下限により補充の適不適を判断するので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。なお、ここでは、処理液として、ＳＣ−１（Standard Clean 1）またはＡＭＰ(Ammonia hydroxide/hydrogen Peroxide Mixture)と呼ばれる、アンモニア（ＮＨ３）と、過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）と、純水との三種の液体からなる混合溶液を例にとって説明する。
【００１５】
この基板処理装置は、処理槽１を備えている。処理槽１は、内槽３と、この内槽３から溢れた処理液を回収する外槽５とを備えている。内槽３には、ロットを構成する基板Ｗを内槽３の内部にあたる「処理位置」と、内槽３の上方にあたる「待機位置」とにわたって昇降可能な保持アーム７が設けられている。この保持アーム７は、複数枚の基板Ｗを起立姿勢で当接支持する。
【００１６】
内槽３の底部には、処理液を内槽３へ供給するための一対の噴出管９が取り付けられている。また、外槽５は、回収した処理液を排出するための排出口１１を底部に備えている。噴出管９と排出口１１とは、循環配管１３により連通接続されている。この循環配管１３には、排出口１１側から順に、ポンプ１５と、インラインヒータ１７と、フィルタ１９とが取り付けられている。インラインヒータ１７は、循環配管１３を流通する処理液を加熱する機能（例えば、７０〜８０℃）を備えている。フィルタ１９は、処理液中のパーティクル等を除去する機能を備えている。
【００１７】
アンモニア供給源２１には、供給配管２３の一端側が連通接続されている。このアンモニア供給源２１は、常温のアンモニアを貯留している。供給配管２３には、流量を調整可能な制御弁２５が取り付けられている。供給配管２３の他端側は、外槽５の上方にあたる位置に配置されている供給ノズル２７と連通接続されている。なお、供給配管２３には、供給配管２３を流通するアンモニアの流量を測定する流量計２９が取り付けられている。
【００１８】
常温の過酸化水素水を貯留している過酸化水素水供給源３１には、供給配管３３の一端側が連通接続され、供給配管３３には流量を調整するための制御弁３５が取り付けられている。供給配管３３の他端側は、外槽５の上方位置に配置された供給ノズル３７と連通接続されている。また、供給配管３３には、供給配管３３を流通する過酸化水素水の流量を測定する流量計３９が取り付けられている。
【００１９】
例えば、クリーンルームに純水を供給する純水供給源には、供給配管４１の一端側が連通接続されている。この供給配管４１の他端側は、外槽５の上方にあたる位置に配置されている供給ノズル４２に連通接続されている。また、供給配管４１には、純水の流量を調整するための制御弁４３が取り付けられているとともに、供給配管４１を流通する純水の流量を計測する流量計４５が取り付けられている。
【００２０】
上述した各流量計２９，３９，４５は、制御部５５の制御の下、制御部５５によって初期化されてから次に初期化されるまでの間中、液体の流量値を積算してその値を出力してゆく積算式の流量計である。
【００２１】
なお、上述した供給ノズル２７，３７，４２が本発明における「供給系」に相当する。
【００２２】
内槽３には、内壁の一側面に沿って濃度計４７が付設されている。この濃度計４７は、内槽３に貯留している処理液の濃度を測定する。
【００２３】
また、内槽３の底部には、底部排出口４９が形成されている。この底部排出口４９には、図示しない排液設備に連通した廃液管５１が取り付けられている。廃液管５１には、処理液の排出及び遮断の状態を切り換えるための開閉弁５３が取り付けられている。
【００２４】
上述した各構成は、本発明における「制御手段」及び「濃度制御手段」並びに「判断手段」に相当する制御部５５によって統括的に制御される。この制御部５５には、本発明における「設定手段」に相当する設定部５７と、タイマ５９と、履歴メモリ６１と、演算部６３と、近似化メモリ６５と、報知部６７とが接続されている。
【００２５】
本発明における「報知手段」に相当する報知部６７は、装置の異常発生を装置のオペレータに知らせることができればどのような構成でもよく、例えば、ブザーなどの音声発生手段、ランプなどの光発生手段、液晶表示装置などの表示手段などが挙げられる。また、本発明における「基準補充履歴記憶手段」に相当する履歴メモリ６１は、第１履歴メモリ６９と、第２履歴メモリ７０と、第３履歴メモリ７１とを備えており、本発明における「近似化基準補充履歴記憶手段」に相当する近似化メモリ６５は、第１近似化メモリ７３と、第２近似化メモリ７４と、第３近似化メモリ７５とを備えている。
【００２６】
設定部５７は、本基板処理装置のオペレータなどによって操作され、例えば、基板Ｗを処理するための特定のレシピを設定したり、後述する濃度制御系の正常動作範囲を設定したりするのに用いられる。また、タイマ５９は、制御部５５の制御の下、処理液の新液を生成し、濃度調整及び温調が完了した時点からの経過時間を計時したり、保持アーム７を「処理位置」に移動させ、処理液に基板Ｗを浸漬させた状態で処理時間を計時したりするのに用いられる。
【００２７】
履歴メモリ６１は、処理液が生成され、適宜にアンモニア、過酸化水素水、純水が補充され、適切に基板Ｗが処理された際の補充履歴を各流量計２９，３９，４５からの積算値として時系列的に記憶する。各積算量である補充履歴は、第１履歴メモリ６９と、第２履歴メモリ７０と、第３履歴メモリ７１とに記憶される。そして、基板Ｗに対する処理が適切に行われた際の処理液への液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）の補充履歴が基準補充履歴として、それぞれ第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１に予め記憶されている。これらの第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１に記憶されるが、その一例を図２に示す。なお、図２は、基準補充履歴の一例を表す模式図である。この図２中の基準補充履歴ｓｈの軌跡は、ｔ０時点が処理液の生成が完了した時点を表し、その所定時間後のｔ１時点から液体の補充が始まったことを表している。なお、実際の補充履歴では、流量積算値が細かく上下に振れていることが多いが、この模式図ではその点を省略してある。処理液の条件（組成や加熱温度など）や使用条件（浸漬時間など）が同じであれば、処理液の生成時点からほぼ同じ時点で補充が開始されるとともに、補充量の積算値もほぼ同じとなる。
【００２８】
本発明における「近似化手段」に相当する演算部６３は、第１履歴メモリ６９〜第３履歴メモリ７１の各液体の基準補充履歴ｓｈを参照して、各基準補充履歴ｓｈを近似化する。この近似化の手法としては、種々のものを採用することができるが、例えば、図３に示すように、ある区間ごとに一次関数で近似することが挙げられる。ここでは、演算部６３が複数の一次関数で近似したものを採用し、液体ごとに演算を行って各近似化基準補充履歴ａｓｈを第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶する。
【００２９】
制御部５５は、第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶されている各近似化基準補充履歴ａｓｈを図示しないモニタ等に表示させる。例えば、装置のオペレータは、その表示を参照しつつ、設定部５７を介して上限及び下限を任意に設定する。このようにして設定される上限及び下限は、液体の補充が適切であるか否かを判断するための範囲を表すものである。例えば、図３中に点線で示す上限Ｌ１と下限Ｌ２のように、近似化基準補充履歴ａｓｈを基準にして設定すればよい。このようにして設定部５７を介して設定された上限Ｌ１及び下限Ｌ２は、対応する液体の第１近似化メモリ７３〜第３近似化メモリ７５に記憶される。
【００３０】
但し、制御部５５は、上記のようにして設定した上限Ｌ１及び下限Ｌ２による補充処理の適不適の判断を、処理液の生成を完了した時点から所定時間（ｔ０時点〜ｔ１時点）の間は行わない。これは、処理液の生成が完了した後（ｔ０時点）、処理液の生成完了から所定時間の間は一般的に濃度変動がなく、液体の補充が行われることがないので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できる。なお、補充処理の適不適判断を行わない区間をｔ１時点よりもさらに長いｔ２時点までとしてもよい。これにより、基板Ｗの処理を開始した直後等における外乱の影響を抑制できることが期待できる。
【００３１】
次に、図４及び図５を参照して、上述した構成の基板処理装置の動作について説明する。なお、図４は上限及び下限の設定過程を示すフローチャートであり、図５は基板の処理の流れを示すフローチャートである。
【００３２】
＜上下限設定処理＞
まず、上下限の設定を行う際の流れについて説明する。
【００３３】
ステップＳ１
補充量情報を収集する。ここでいう補充量情報の収集とは、制御部５５が基板Ｗを処理するにあたり、処理を行った際における液体の供給流量の積算量を収集して、補充履歴として履歴メモリ６１に記憶させておくことである。この収集元は、例えば、他の記憶手段（例えば、ハードディスク装置）に処理中に逐次に記憶されていた補充履歴を対象として実施されることもある。そして、補充履歴の中から、基板Ｗに対する処理を適切に行うことができたものを代表として選択し、例えば、それを基準補充履歴とする。この際の選択は、各基板Ｗに対する処理結果に基づき、そのときの補充履歴を指定することで行えばよい。このときに指定された補充履歴は、図２の模式図に示す基準補充履歴ｓｈとして、例えば、第１履歴メモリ６９に記憶される。ここでは、例えば、アンモニア及び過酸化水素水並びに純水のうちアンモニアについての収集がされたものとする。
【００３４】
ステップＳ２
演算部６３は、第１履歴メモリ６９に記憶されている、アンモニアに関する基準補充履歴ｓｈを参照して、上述したように近似化して、図３に示すような近似化基準補充履歴ａｓｈを第１近似化メモリ７３に格納する。
【００３５】
ステップＳ３
装置のオペレータは、設定部５７を操作して、近似化基準補充履歴ａｓｈについて上限Ｌ１及び下限Ｌ２を設定する。なお、予め基準補充履歴にａｓｈに対する上下限Ｌ１，Ｌ２の割合（例えば、基準補充履歴ａｓｈに対して１０％の上下限Ｌ１，Ｌ２）を指定しておき、濃度制御系の正常動作範囲を制御部５５で自動的に設定できるようにしてもよい。
【００３６】
ステップＳ４
上述したステップＳ３で手動あるいは自動で設定された正常動作範囲を表す上下限Ｌ１，Ｌ２を保存する。この場合、保存先は、液体に対応させて第１近似化メモリ７３とすればよい。このようにして設定された上下限Ｌ１，Ｌ２は、制御部５５によって適宜に参照される。
【００３７】
ステップＳ５
処理装置において使用する全ての液体について上述した上下限Ｌ１，Ｌ２の設定が完了したか否かにより処理を分岐する。処理が完了している場合には、上下限設定処理を終了する。完了していない場合には、ステップＳ１に戻って補充量情報の収集から実施する。上述した説明では、アンモニアに関する上下限Ｌ１，Ｌ２が設定されただけであるので、例えば、次に過酸化水素水について上述したステップＳ１〜Ｓ４を経て上下限Ｌ１，Ｌ２を設定し、さらに純水について上下限Ｌ１，Ｌ２を設定するとともに、各上下限Ｌ１，Ｌ２を第２近似化メモリ７４，第３近似化メモリ７５に格納しておく。
【００３８】
＜処理の流れ＞
上述したようにして各液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）について上下限Ｌ１，Ｌ２を設定した後、基板Ｗに対して処理を実際に行う。その場合の処理の流れについて以下に説明する。
【００３９】
ステップＴ１
制御部５５は、処理槽１及び循環配管１３内に貯留している処理液を全て排出するとともに、処理槽１に新たな処理液を生成する全液交換を行う。具体的には、ポンプ１５を作動させつつ開閉弁５３を開放させて、内槽３及び外槽５並びに循環配管１３内に貯留している処理液を全て排出させる。そして、開閉弁５３を閉止させるとともに、制御弁２５，３５，４３を適宜に開放して各液体（アンモニア、過酸化水素水、純水）を供給して、濃度計４７からの出力信号を参照しつつ、各制御弁２５，３５，４３の開度を調整しながら所定濃度の処理液を生成させる。さらに、制御部５５は、インラインヒータ１７を所定の温度に制御して、循環配管１３を流通する処理液の温度が処理条件にあった処理温度となるように温調を行う。その際には、図示しない温度計からの出力信号を参照しつつ、制御部５５は温度調整を行う。
【００４０】
ステップＴ２
制御部５５は、流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値を初期化する。具体的には、制御部５５が各流量計２９，３９，４５の流量値を初期化するとともに、タイマ５９を初期化する。これにより、各流量計２９，３９，４５の積算流量値がゼロにされるとともに、タイマ５９の時間がゼロにされて計時が開始される。
【００４１】
ステップＴ３
制御部５５は、各流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値を取得する。
【００４２】
ステップＴ４〜Ｔ６
制御部５５は、各液体の流量計２９，３９，４５からの流量値の積算値と、近似化メモリ６５に記憶されている各液体の上下限Ｌ１，Ｌ２とを比較する。そして、積算補充量が上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲内にあるか否かによって処理を分岐する。範囲内であれば、濃度計４７の出力信号に基づいて目標濃度を維持するように各液体の補充処理を行うとともに（ステップＴ５）、保持アーム７を「処理位置」にまで下降させて、内槽３に貯留している処理液に所定時間だけ基板Ｗを浸漬させて、基板Ｗに対して処理液による処理を行わせる（ステップＴ６）。
【００４３】
なお、上記の流量積算値と上下限Ｌ１，Ｌ２との比較は、全液交換が完了した時点からの経過時点を、近似化基準補充履歴ａｓｈと一致させた状態で行うことが好ましい。これにより、適否を精度良く判断することができる。
【００４４】
また、上記のステップＴ３、Ｔ４は、処理液の全液交換時点から所定時間の間は実施しないことが好ましい。これは、一般的に濃度変動がなく、各液体の補充が行われることが稀であるので、補充の良否判断を行わないことにより、誤作動等によって誤って故障と判断されることを防止できるからである。
【００４５】
ステップＴ７
制御部５５は、処理すべき全ての基板Ｗに対して処理が完了したか否かに応じて処理を分岐する。全ての基板Ｗに対する処理が完了した場合には、処理を終了する一方、まだ処理すべき基板Ｗが残っている場合には、ステップＴ３に戻って積算流量値の取得を行う。但し、処理液が、その寿命である使用規定時間（ライフタイム）や使用制限回数（ライフカウント）に達した場合には、ステップＴ１の全液交換に戻る。
【００４６】
ここで、上記のステップＴ４における処理の分岐に戻り、ステップＴ４において積算補充量が上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲外である場合について説明する。
【００４７】
ステップＴ８，Ｔ９
制御部５５が各液体の流量積算値について、対応する液体の上下限Ｌ１，Ｌ２と比較した結果、範囲外である場合には異常発生を報知する。具体的には、制御部５５が報知部６７を操作し、装置のオペレータに対して液体の補充に係る異常が発生したことを知らせる。装置のオペレータは、報知部６７の作動を受けて復旧処理を行う（ステップＴ９）。復旧処理としては、例えば、濃度計４７の修理交換や、開閉弁２５，３５，４３の修理交換、流量計２９，３９，４５の修理交換、または制御部５５の修理交換などの対応が挙げられる。つまり、濃度制御に係る系統の修理交換を行う。復旧処理が完了した後には、故障の事象に応じてステップＴ１やステップＴ３に戻る。
【００４８】
これにより、基板処理装置における濃度制御系に故障が生じている場合には、そのことを検知して報知し、基板Ｗに対して継続的に不適切な処理液による処理が継続されることを防止することができる。
【００４９】
上述したように、本実施例装置によると、処理槽１に供給ノズル２７，３７，４２を介して各種液体を供給して、濃度計４７の濃度値に基づき制御部５５は目標濃度の処理液を処理槽１内に生成させる。このとき、基板Ｗに対して正常な処理ができた際の実績のある処理液への液体の補充の絶対量に対する履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴ｓｈとし、この基準補充履歴ｓｈを履歴メモリ６１に予め記憶しておく。そして、基準補充履歴ｓｈを演算部６３が近似化して近似化基準補充履歴ａｓｈとし、この近似化基準補充履歴ａｓｈを近似化メモリ６５に予め記憶しておく。さらに、設定部６７を介して近似化基準補充履歴ａｓｈに対して上下限Ｌ１，Ｌ２の範囲を設定するが、近似化基準補充履歴ａｓｈはバラツキが小さくなるので、従来に比較して上下限Ｌ１，Ｌ２を容易に、かつ、比較的狭い範囲で設定することができる。制御部５５は、供給ノズル２７，３７，４２を介して供給された各液体の補充量の積算値と、設定された上下限Ｌ１，Ｌ２とに基づいて液体供給の適否を判断する。制御部５５により供給が不適であると判断された場合には、報知部６７を介してそのことを報知する。したがって、変動量が比較的小さくされた近似化基準補充履歴ａｓｈに対して設定した、比較的狭い範囲の上下限Ｌ１，Ｌ２により補充の適不適が判断されるので、濃度制御系の故障検知精度を向上させることができる。その結果、装置のオペレータは濃度制御系に故障が生じていることを正確に知ることができる。
【００５０】
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００５１】
（１）上述した実施例では、処理液として、アンモニアと、過酸化水素水と、純水との混合液であるＳＣ−１を例示したが、例えば、塩酸と、過酸化水素水と、純水との混合液であるＳＣ−２（ＨＰＭとも呼ばれる）や、硫酸と過酸化水素水の混合液であるＳＰＭや、燐酸と純水との混合液などであっても、本発明を適用することができる。
【００５２】
（２）上述した実施例では、液体ごとに近似化メモリ６５（第１近似化メモリ７３，第２近似化メモリ７４，第３近似化メモリ７５）を備えているが、一つの近似化メモリを備え、近似化メモリ内に液体ごとの記憶領域を設ける構成としてもよい。また、履歴メモリ６１についても同様に構成してもよい。
【００５３】
（３）上述した実施例では、流量計２９，３９，４５が積算式の流量計であるが、現在値を出力する流量計とし、制御部５５で現在流量値を逐次に積算して積算流量値を求めるように構成してもよい。これにより流量計２９，３９，４５を安価なものとすることができ、装置コストを低減することができる。
【００５４】
（４）上述した実施では、供給ノズル２７，３７，４２が外槽５の上方に取り付けられているが、例えば、循環配管１３に設けられたミキシングバルブを介して循環配管１３中に各液体を供給する形態であっても本発明を実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施例に係る基板処理装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】基準補充履歴の一例を表す模式図である。
【図３】近似化基準補充履歴及び上限及び下限を表す模式図である。
【図４】上限及び下限の設定過程を示すフローチャートである。
【図５】基板の処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５６】
Ｗ … 基板
１ … 処理槽
３ … 内槽
５ … 外槽
７ … 保持アーム
１５ … ポンプ
１７ … インラインヒータ
２５，３５，４３ … 制御弁
２７，３７，４２ … 供給ノズル
２９，３９，４５ … 流量計
５５ … 制御部
５７ … 設定部
６１ … 履歴メモリ
６３ … 演算部
６５ … 近似化メモリ
６７ … 報知部
６９〜７１ … 第１〜第３履歴メモリ
７３〜７５ … 第１〜第３近似化メモリ
ｓｈ … 基準補充履歴
ａｓｈ … 近似基準補充履歴
Ｌ１ … 上限
Ｌ２ … 下限
【特許請求の範囲】
【請求項１】
純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法において、
基板に対する処理が適正であった際における処理液への液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化して作成した近似化基準補充履歴に対して、正常に濃度制御系が動作したことを表す範囲として上限及び下限を設定する過程と、
処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が、前記近似化基準補充履歴における上限及び下限の範囲内であるか否かに基づき補充が適切であるか否かを判断する過程と、
を備えていることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載の濃度制御系の故障検知方法において、
前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、
前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、その判断時点が、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致していることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の濃度制御系の故障検知方法において、
前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、処理液の生成を開始した時点から所定時間だけ不実施とすることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項４】
純水や薬液を含む液体からなる処理液で基板を処理する基板処理装置において、
基板を収容する処理槽と、
前記処理槽に対して液体を供給する供給系と、
前記供給系からの供給流量を計測する流量計と、
処理液の濃度を測定する濃度計と、
前記濃度計の濃度値に基づいて、前記供給系を操作して目標濃度の処理液を前記処理槽内に生成させるとともに、前記目標濃度を維持するように前記供給系を操作して液体の補充を行う濃度制御手段と、
基板に対する処理が適正であった際における処理液への前記供給系からの液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴として予め記憶する基準補充履歴記憶手段と、
前記基準補充履歴を近似化する近似化手段と、
近似化された基準補充履歴を近似化基準補充履歴として予め記憶する近似化基準補充履歴記憶手段と、
前記近似化基準補充履歴に対して上限及び下限を設定するための設定手段と、
処理液の生成が完了した時点から、前記供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、前記上限及び下限とに基づいて液体の供給が適切であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断が不適切である場合に、そのことを報知する報知手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記近似化基準補充履歴記憶手段は、液体ごとに備えられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の基板処理装置において、
前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、
前記判断手段は、補充が適切であるか否かの判断時点を、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致させていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項１】
純水や薬液を含む液体からなる処理液の濃度を制御する濃度制御系の故障検知方法において、
基板に対する処理が適正であった際における処理液への液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴とし、この基準補充履歴を近似化して作成した近似化基準補充履歴に対して、正常に濃度制御系が動作したことを表す範囲として上限及び下限を設定する過程と、
処理液の生成が完了した時点から、処理液に対して液体の補充が行われるごとに、その補充量が、前記近似化基準補充履歴における上限及び下限の範囲内であるか否かに基づき補充が適切であるか否かを判断する過程と、
を備えていることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項２】
請求項１に記載の濃度制御系の故障検知方法において、
前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、
前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、その判断時点が、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致していることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の濃度制御系の故障検知方法において、
前記補充が適切であるか否かを判断する過程は、処理液の生成を開始した時点から所定時間だけ不実施とすることを特徴とする濃度制御系の故障検知方法。
【請求項４】
純水や薬液を含む液体からなる処理液で基板を処理する基板処理装置において、
基板を収容する処理槽と、
前記処理槽に対して液体を供給する供給系と、
前記供給系からの供給流量を計測する流量計と、
処理液の濃度を測定する濃度計と、
前記濃度計の濃度値に基づいて、前記供給系を操作して目標濃度の処理液を前記処理槽内に生成させるとともに、前記目標濃度を維持するように前記供給系を操作して液体の補充を行う濃度制御手段と、
基板に対する処理が適正であった際における処理液への前記供給系からの液体の補充履歴を、処理液が生成されてからの供給流量の積算により基準補充履歴として予め記憶する基準補充履歴記憶手段と、
前記基準補充履歴を近似化する近似化手段と、
近似化された基準補充履歴を近似化基準補充履歴として予め記憶する近似化基準補充履歴記憶手段と、
前記近似化基準補充履歴に対して上限及び下限を設定するための設定手段と、
処理液の生成が完了した時点から、前記供給系を介して供給された液体の補充量の積算値と、前記上限及び下限とに基づいて液体の供給が適切であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断が不適切である場合に、そのことを報知する報知手段と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項５】
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記近似化基準補充履歴記憶手段は、液体ごとに備えられていることを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載の基板処理装置において、
前記基準補充履歴は、処理液の生成が完了した時点から時系列的に記録されたものであり、
前記判断手段は、補充が適切であるか否かの判断時点を、処理液の生成が完了した時点からの経過時点であって、前記近似化基準補充履歴における経過時点と一致させていることを特徴とする基板処理装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−８０７１５（Ｐ２０１０−８０７１５Ａ）
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２４８０８９（Ｐ２００８−２４８０８９）
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月８日（２０１０．４．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２６日（２００８．９．２６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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