JPH11219931A

JPH11219931A - 基板処理装置、濃度測定装置、および濃度測定方法

Info

Publication number: JPH11219931A
Application number: JP1915398A
Authority: JP
Inventors: Teruyuki Kobayashi; 照幸小林
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1998-01-30
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-08-10

Abstract

(57)【要約】【課題】高温の処理液にも用いることができる濃度測
定装置および濃度測定方法、ならびにこれらを用いた基
板処理装置を提供する。【解決手段】濃度測定部６５は、窒素ガス供給部６５
１、レギュレータ６５２、供給管６５３、圧力検出部６
５４などを有する。処理槽６０２には処理液Ｌが貯留さ
れており、供給管６５３の先端部６５３ａは処理液Ｌの
液面下において液面から所定の距離ｈを保つ位置に配置
される。処理槽６０２に貯留される処理液Ｌの液圧を、
液面から所定の深さｈの位置に配置した先端部６５３ａ
での窒素ガスのガス圧として検出する。また圧力検出信
号と濃度値とのそれぞれの値の間の対応関係をあらかじ
め求めておく。そして、圧力検出部６５４の圧力センサ
ーの電圧値をあらかじめ求めておいた対応関係に基づい
て濃度表現信号を求めることによって処理液の濃度を測
定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、処理槽内の所定の
処理液の濃度を測定する濃度測定装置および濃度測定方
法、ならびに半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基
板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の
基板（以下「基板」という）を処理槽内の所定の処理液
に浸漬させて処理する基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】処理槽に基板を浸漬して処理を行う基板
処理装置において、基板に対する処理を適切に行うため
に処理液の濃度管理が必要になる場合がある。たとえ
ば、エッチング処理におけるエッチング処理液の濃度管
理などが挙げられる。この場合、エッチング量を制御す
るためにエッチングレートを一定に保つことが望まれ
る。また、エッチングレートを一定に保つためには様々
なエッチング条件のそれぞれを所定の一定値に維持する
ことが好ましく、処理液の濃度はそのようなエッチング
条件の１つである。

【０００３】この処理液の濃度は、処理中においても経
時的に変化することがある。たとえば、処理液中の水分
が蒸発することによって処理液の濃度が上昇する場合な
どが考えられる。このような場合、処理液の濃度を測定
してその濃度を管理することが必要になる。処理液の濃
度を測定した上で、濃度が所定の目標濃度よりも高くな
った処理液に、純水を追加供給することによってその濃
度を低くするなどの調節方法が採られる。また処理液の
濃度を測定するものとしては、光学式などの濃度計が存
在する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、処理液
の中には高温で処理が行われるものもある。たとえば、
窒化膜のエッチングなどに用いられるリン酸などのエッ
チング処理液である。これらの処理液の温度は、処理中
において摂氏１６０度程度と高温である。このような場
合には、上記のような濃度計では耐久性などに問題があ
るため測定を行うことが困難である。

【０００５】またこれに対処するため、測定対象の処理
液の一部を冷却し、冷却した処理液を用いて処理液の濃
度を測定するものなどが存在する。しかしながら、冷却
に時間がかかるため測定の実時間性に問題がある。

【０００６】そこで、本発明は前記問題点に鑑み、高温
の処理液にも用いることができる濃度測定装置および濃
度測定方法、ならびにこれらを用いた基板処理装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に記載の基板処理装置は、処理槽内の所定
の処理液に基板を浸漬させて基板の処理を行う基板処理
装置において、a)前記処理槽の内部の所定深さに検出端
を有し、前記処理槽内の処理液が前記検出端に与える液
圧を検出する圧力検出手段、を備え、前記圧力検出手段
により検出された液圧に基づいて処理液の濃度値を求め
ることを特徴とする。

【０００８】請求項２に記載の基板処理装置は、請求項
１に記載の基板処理装置において、前記圧力検出手段
は、a-1)処理液中の所定深さからガスを放出し、その放
出圧力から液圧を検知するガス圧検出手段、を有するこ
とを特徴とする。

【０００９】請求項３に記載の基板処理装置は、請求項
１または請求項２に記載の基板処理装置において、b)前
記圧力検出手段からの圧力検出信号を表示する検出信号
表示手段、をさらに備えることを特徴とする。

【００１０】請求項４に記載の基板処理装置は、請求項
１ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置にお
いて、c)前記圧力検出手段からの圧力検出信号を処理液
の濃度を表現した濃度表現信号に変換する信号変換手
段、をさらに備えることを特徴とする。

【００１１】請求項５に記載の基板処理装置は、請求項
４に記載の基板処理装置において、d)前記圧力検出信号
と前記濃度値との間の対応関係をあらかじめ記憶する記
憶手段をさらに備え、前記信号変換手段は、前記記憶手
段に記憶されている前記対応関係を参照することによ
り、前記圧力検出信号を前記濃度表現信号に変換するこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項６に記載の基板処理装置は、請求項
５に記載の基板処理装置において、前記対応関係は処理
液の複数の温度毎に求められており、前記信号変換手段
は処理液の温度に応じた対応関係を選択することを特徴
とする。

【００１３】請求項７に記載の基板処理装置は、請求項
６に記載の基板処理装置において、前記圧力検出信号と
前記対応関係との双方が、純水に対する前記圧力検出信
号の値を基準として規格化されていることを特徴とす
る。

【００１４】請求項８に記載の基板処理装置は、請求項
４ないし請求項７のいずれかに記載の基板処理装置にお
いて、d)前記信号変換手段で変換された濃度表現信号を
濃度値として表示する濃度表示手段、をさらに備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】上記目的を達成するため、請求項９に記載
の濃度測定装置は、処理槽内の所定の処理液の濃度を測
定する濃度測定装置であって、a)前記処理槽の内部の所
定深さに検出端を有し、前記処理槽内の処理液が前記検
出端に与える液圧を検出する圧力検出手段、を備え、前
記圧力検出手段により検出された液圧に基づいて前記処
理液の濃度値を求めることを特徴とする。

【００１６】請求項１０に記載の濃度測定装置は、請求
項９に記載の濃度測定装置において、前記圧力検出手段
が、a-1)前記処理液中の所定深さからガスを放出し、そ
の放出圧力から液圧を検知するガス圧検出手段、を有す
ることを特徴とする。

【００１７】請求項１１に記載の濃度測定装置は、請求
項９または請求項１０に記載の濃度測定装置において、
b)前記圧力検出手段からの圧力検出信号を表示する検出
信号表示手段、をさらに備えることを特徴とする。

【００１８】請求項１２に記載の濃度測定装置は、請求
項９ないし請求項１１のいずれかに記載の濃度測定装置
において、c)前記圧力検出手段からの圧力検出信号を処
理液の濃度を表現した濃度表現信号に変換する信号変換
手段、をさらに備えることを特徴とする。

【００１９】請求項１３に記載の濃度測定装置は、請求
項１２に記載の濃度測定装置において、d)前記圧力検出
信号と前記濃度値との間の対応関係をあらかじめ記憶す
る記憶手段をさらに備え、前記信号変換手段は、前記記
憶手段に記憶されている前記対応関係を参照することに
より、前記圧力検出信号を前記濃度表現信号に変換する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項１４に記載の濃度測定装置は、請求
項１３に記載の濃度測定装置において、前記対応関係は
処理液の複数の温度毎に求められており、前記信号変換
手段は処理液の温度に応じた対応関係を選択することを
特徴とする。

【００２１】請求項１５に記載の濃度測定装置は、請求
項１４に記載の濃度測定装置において、前記圧力検出信
号と前記対応関係との双方が、純水に対する前記圧力検
出信号の値を基準として規格化されていることを特徴と
する。

【００２２】請求項１６に記載の濃度測定装置は、請求
項１２ないし請求項１５のいずれかに記載の濃度測定装
置において、e)前記信号変換手段で変換された濃度表現
信号を濃度値として表示する濃度表示手段、をさらに備
えることを特徴とする。

【００２３】上記目的を達成するため、請求項１７に記
載の濃度測定方法は、処理槽内の所定の処理液の濃度を
測定する濃度測定方法であって、a)前記処理槽の内部の
所定深さにおける処理液の液圧と処理液の濃度値との関
係を表現した対応情報を得る準備工程と、b)前記処理槽
内の処理液が圧力検出手段の検出端に与える液圧を検出
する圧力検出工程と、c)前記対応情報を参照して液圧に
基づいて、処理液の濃度値を求める濃度特定工程と、を
備えることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。

【００２５】＜基板処理装置全体の概要＞図１は、本実
施形態の基板処理装置１の構成を示す平面図である。こ
の装置は、未処理基板を収納しているカセットＣが投入
されるカセット搬入部２０Ａと、このカセット搬入部２
０ＡからのカセットＣが載置され内部から複数の基板Ｗ
が同時に取り出される基板取出部３０Ａと、基板Ｗが順
次洗浄処理される複数の処理部４０、５０、６０、７０
と、洗浄処理後の複数の処理済み基板が同時にカセット
中に収納される基板収納部３０Ｂと、処理済み基板を収
納しているカセットＣが搬出されるカセット搬出部２０
Ｂとを備える。さらに装置の前側には、基板取出部３０
Ａから基板収納部３０Ｂに亙って基板移載搬送機構８０
が配置されており、洗浄処理前、洗浄処理中及び洗浄処
理後の基板を一箇所から別の箇所への搬送や移載を行
う。

【００２６】カセット搬入部２０Ａは、水平移動、昇降
移動及び垂直軸回りの回転が可能なカセット移載ロボッ
トＣＲ１を備え、所定位置に載置された一対のカセット
Ｃを基板取出部３０Ａに移載する。

【００２７】基板取出部３０Ａは、昇降移動するホルダ
３２ａ、３２ｂを備える。そして、各ホルダ３２ａ、３
２ｂの上面にはガイド溝が刻設されており、カセットＣ
中の基板を垂直かつ互いに平行に支持することを可能に
する。したがって、ホルダ３２ａ、３２ｂが上昇する
と、カセットＣ中から基板が取り出される。カセットＣ
中から取り出された基板は、基板移載搬送機構８０に設
けた搬送ロボットＴＲに受け渡され、水平移動後に処理
部４０、５０、６０、７０に所定の一連の処理に応じて
投入される。

【００２８】薬液処理部４０は、薬液を収容する薬液槽
４０２を有し、水洗処理部５０は、純水を収容する水洗
槽５０２を有する。また多機能処理部６０は、単一槽内
で各種の薬液処理や水洗処理を行う多機能処理槽６０２
を有する。さらに、乾燥処理部７０においては、搬送ロ
ボットＴＲから受け取った基板を乾燥させる処理が行わ
れる。

【００２９】薬液処理部４０及び水洗処理部５０の後方
側には、上下動及び横行可能なリフタ４１０が配置され
ている。リフタ４１０は、搬送ロボットＴＲから受け取
った基板を薬液処理部４０の薬液槽４０２に浸漬し、ま
た、水洗処理部５０の水洗槽５０２に浸漬する。

【００３０】また、多機能処理部６０の後方側には、上
下動可能なリフタ６１０が配置されている。リフタ６１
０は、搬送ロボットＴＲから受け取った基板を多機能処
理部６０の多機能処理槽６０２内に支持する。

【００３１】基板収納部３０Ｂは、基板取出部３０Ａと
同様の構造を有し、昇降可能な一対のホルダ３２ｃ、３
２ｄによって、搬送ロボットＴＲに把持された処理済み
基板を受け取ってカセットＣ中に収納する。

【００３２】カセット搬出部２０Ｂは、カセット搬入部
２０Ａと同様の構造を有し、移動自在のカセット移載ロ
ボットＣＲ２を備える。カセット移載ロボットＣＲ２
は、一対のカセットを基板収納部３０Ｂからカセット搬
送部２０Ｂの所定位置へと移載する。

【００３３】基板移載搬送機構８０は、水平移動及び昇
降移動が可能な搬送ロボットＴＲを備える。そして、こ
の搬送ロボットＴＲに設けた一対の回転可能なハンド８
２ａ、８２ｂによって基板を把持することができる。こ
れにより、搬送ロボットＴＲは、基板取出部３０Ａ、基
板収納部３０Ｂ、薬液処理部４０、水洗処理部５０、多
機能処理部６０、乾燥処理部７０、のそれぞれとの間で
複数の基板の受け渡しを行うことができる。

【００３４】以上のような概略構成を有する基板処理装
置において、様々な処理が行われ得るが、以下では多機
能処理部６０においてエッチング処理が行われる場合を
主に想定して説明を行う。

【００３５】＜エッチング処理＞図２は、多機能処理部
６０の構造を概念的に示す断面図である。多機能処理部
６０は、処理槽６０２と、処理液回収溝６０３と、薬液
供給部６０４と、純水供給部６０５と、排液部６０６
と、循環供給系６０７とを有する。

【００３６】薬液供給部６０４によって供給された薬液
は、処理槽６０２に貯留される。そして、薬液はさらに
過剰に供給され、その一部は処理槽６０２から溢れ出
す。溢れ出た薬液は、処理液回収溝６０３において回収
される。回収された処理液は、循環供給系６０７によっ
て、再び処理槽６０２へと循環供給される。ここで循環
供給系６０７は、配管６０７ａと、ポンプ６０７ｂと、
温度調節器６０７ｃと、フィルタ６０７ｄとを有する。
これらの機構を有する循環供給系６０７は、処理液回収
溝６０３によって回収された処理液を所定の温度に調節
し、処理液中に含まれる不要物を濾過して除去した後、
再び処理槽６０２へと供給する。したがって、薬液供給
部６０４は、このような循環供給を構成することができ
る量の薬液を最初に供給しておけばよく、原則として追
加供給する必要はない。よって薬液消費量を低減するこ
とができる。

【００３７】図３は、薬液の貯留される処理槽６０２に
基板を浸漬して処理を行っている状態を示す。リフタ６
１０は、処理槽６０２の上方において基板移載搬送機構
８０から複数の基板を受け取った後、ホルダ６１０ａの
保持溝Ｇに複数の基板を保持して、図３に示す状態にま
で下降する。また処理槽６０２には、エッチング液が処
理液Ｌとして貯留されている。したがって、リフタ６１
０に保持される複数の基板は処理液Ｌ中に浸漬され、こ
れらの複数の基板に対してエッチング処理が行われる。
エッチング処理中においては、処理液は循環供給系６０
７を介して処理槽６０２へと循環供給される。

【００３８】このようにして供給される処理液Ｌによっ
てエッチング処理が進行する。上述したように、エッチ
ング量制御のためには、エッチング条件である薬液濃度
を所定の一定値に維持することが好ましい。そのため、
薬液濃度をリアルタイムに測定することが望まれる。

【００３９】＜濃度測定部の概略＞以下では、処理液の
濃度測定に関して説明する。

【００４０】図２に示すように、多機能処理部６０は、
さらに濃度測定部６５を備えている。濃度測定部６５
は、窒素ガス供給部６５１と、レギュレータ６５２と、
供給管６５３と、圧力検出部６５４とを有している。処
理槽６０２には処理液Ｌが貯留されており、供給管６５
３の先端部６５３ａは処理液Ｌの液面下において液面か
ら所定の距離ｈを保つ位置に配置されている。また処理
中においては、処理液Ｌは処理槽６０２から溢れ出る状
態であり、距離ｈは所定の一定値となる。

【００４１】まず、窒素供給部６５１は、レギュレータ
６５２を介して一定流量の窒素ガスを供給管６５３に供
給する。すると、供給された窒素ガスの一部は供給管６
５３の先端部６５３ａから気泡状に処理液中に排出され
る。定常状態においては、供給管６５３の内部の窒素ガ
スの圧力は、処理液Ｌの液面からの深さｈにおける液圧
とほぼ等しいものとみなすことができる。圧力検出部６
５４は、この供給管６５３の内部の窒素ガスの圧力を測
定することができる圧力センサーを有している。したが
って、この圧力センサーを用いて測定される圧力は、処
理液Ｌの液面からの深さｈにおける液圧であるとみなす
ことができる。

【００４２】圧力検出部６５４の圧力センサーは、検出
圧力に対応する電圧値Ｖを出力する。電圧値Ｖと液圧Ｐ
とは数１に示される所定の関数関係を有する。

【００４３】

【数１】Ｖ＝ｆ１（Ｐ）一方、先端部６５３ａにおける液圧Ｐは、液面から先端
部６５３ａまでの距離（深さ）ｈと処理液の比重ρとの
積に比例する値に大気圧Ｐ０を加えたものとしても表せ
る。数２はそのような関係を表す式である。

【００４４】

【数２】Ｐ＝Ｐ０＋ρ＊ｈ＊ｋただし、ｋは重力加速度などの要素を含む比例定数であ
り、記号「＊」は積を表している。

【００４５】また比重ρは、処理液の濃度値ｘ（％）に
応じて決定される。数３は、濃度値ｘと密度ρとの関係
を表す式である。

【００４６】

【数３】ρ＝ρ０＊ｘ＋ρ１＊（１−ｘ／１００）ただし、純水の比重をρ０、１００％濃度の処理液の比
重をρ１とする。

【００４７】したがって、数２および数３より、先端部
６５３ａにおける液圧は、処理液の濃度値ｘと先端部６
５３ａの深さ位置ｈとを変数とする関数として表現する
ことができる。この関係を数４に示す。

【００４８】

【数４】Ｐ＝ｆ２（ｘ，ｈ）したがって、数１および数４より、濃度値ｘおよび深さ
位置ｈは圧力センサーが出力した電圧値Ｖとの間に数５
で示される一定の関係を有する。

【００４９】

【数５】Ｖ＝ｆ３（ｘ，ｈ）所定の深さ位置ｈに対して濃度値ｘと深さ位置ｈとの関
係をあらかじめ求めておくことによって、圧力センサー
の電圧値Ｖから、処理液の濃度値ｘを求めることができ
る。

【００５０】また図４は、圧力センサーが出力した圧力
検出信号である電圧値Ｖから処理液の濃度値を求めるた
めの機能ブロック図を示す。図４に示すように、圧力検
出部６５４は、電圧表示部６５５に接続されており、電
圧表示部６５５において上記の各電圧値Ｖが表示され
る。圧力検出部６５４は、信号変換部６５６にも接続さ
れている。信号変換部６５６は、記憶部６５７に記憶さ
れた後述の基準データテーブルを参照しながら、圧力検
出信号である電圧値Ｖを濃度表現信号に変換する。そし
て、求められた濃度表現信号は、濃度表示部６５８にお
いて濃度値として表示される。なお、電圧表示部６５５
は、確認表示用である。

【００５１】＜処理手順＞次に、図５を参照しながら、
処理手順について説明する。図５は、処理液の濃度管理
に関する処理手順の概略を示すフローチャートである。
図５に示すように、この濃度管理工程は、予備工程であ
るステップＳ１００と、濃度実測工程であるステップＳ
２００と、濃度調整工程であるステップＳ３００とを有
する。

【００５２】予備工程であるステップＳ１００は、基準
データテーブルを作成するステップＳ１１０と基準デー
タテーブルを用いるための規格化パラメータを求めるス
テップＳ１２０とを有する。

【００５３】まず、ステップＳ１１０において、処理槽
内の所定位置における処理液の液圧に対応する電圧値と
処理液の濃度値との対応関係を表現した基準データテー
ブルを作成する。

【００５４】処理槽６０２に貯留される処理液Ｌの液面
から所定の深さ（ｈ＝ｈ０）において供給管６５３の先
端部６５３ａを固定する。その後、濃度値ｘを所定の濃
度範囲において既知のものとして変化させながら、それ
ぞれの濃度値ｘに対して圧力センサーが出力した電圧値
Ｖを測定する。

【００５５】図６は、このようにして作成された基準デ
ータテーブル６５７ａを示す。図６においては、処理液
の濃度値ｘをｘ０（％）からｘｎ（％）まで変化させな
がら（ｎ＋１）回の測定を行っており、それぞれに対応
する電圧値Ｖを測定し、Ｖ０（Volts）からＶｎ（Volt
s）までの値を求めている。なお、より正確に処理液の
濃度値ｘを求めるため、できるだけ多くの濃度について
データを求めることが好ましい。このようにして求めた
基準データテーブル６５７ａを記憶部６５７に保存して
おく。ここで、ｘ０について、ｘ０＝０（％）、つまり
純水での測定を行うことが好ましい。後述するように、
電圧値と濃度値との対応関係を補償するに際して、その
補償を簡易に行うためである。

【００５６】ステップＳ１１０の後、ステップＳ１２０
を行うが、具体的な内容については、後述する。

【００５７】次に、ステップＳ１００において求められ
た基準データテーブルを用いて、ステップＳ２００にお
いて、測定対象とする処理液の濃度を測定する。ステッ
プＳ２００は、ステップＳ２１０とステップＳ２２０と
ステップＳ２３０とを有する。

【００５８】まず、ステップＳ２００を実行するにあた
って、処理槽６０２に貯留される処理液Ｌの液面から所
定の深さｈ’において供給管６５３の先端部６５３ａを
固定する。

【００５９】そして、ステップＳ２１０において、処理
液が供給管６５３の先端部６５３ａに与える液圧を圧力
検出部６５４によって検出する。圧力検出部６５４の圧
力センサーは、測定液圧に対応する電圧値Ｖを出力す
る。

【００６０】さらに、ステップＳ２２０において、信号
変換部６５６は、記憶部６５７に記憶された基準データ
テーブルを参照しながら、圧力検出部６５４の電圧値Ｖ
に対応する圧力検出信号を濃度表現信号に変換する。

【００６１】まず、測定時の深さｈ’が基準データテー
ブル作成時の深さｈ０と同じである場合の変換動作につ
いて説明する。

【００６２】図６に示している基準データテーブル６５
７ａの左欄において、圧力検出部６５４の電圧値Ｖに最
も近い値Ｖｉ（ｉは０からｎまでの整数）を選択する。
そして、値Ｖｉに対応する右欄の濃度値ｘｉを求めるこ
とができる。このようにして得られた濃度値が、処理液
濃度の測定値を表す。あるいは、Ｖｉ＜Ｖ＜Ｖi+1を満
たす２組の（Ｖｉ，ｘｉ）、（Ｖi+1，ｘi+1）に対して
直線補間によってさらに正確な濃度値を求めることもで
きる。

【００６３】次に、深さｈについて、基準データテーブ
ル作成時の先端部６５３ａの深さｈ０と処理液濃度測定
時の先端部６５３ａの深さｈ’とが異なる場合について
説明する。電圧値と濃度値との対応関係は、先端部６５
３ａの深さ位置に依存して変化する。それぞれの深さ位
置に対応する基準データテーブルを求めておき、それを
利用することも可能ではあるが、同一の基準データテー
ブルを用いることが好ましい。そのため、両位置におい
て同一濃度の処理液について測定を行って対応関係の補
償を行う。このような補償を行うことによって、先端部
６５３ａが基準データテーブル作成時と異なる所定の深
さ位置に配置される場合にも、同一の基準データテーブ
ル６５７ａを用いることができる。また補償のために測
定する上記同一濃度の処理液としては、純水が好まし
い。純水については、その濃度を最も簡単に確定できる
からである。したがって、ｘ０＝０（％）として既知で
ある純水について、両位置における電圧値を求めること
が好ましい。

【００６４】そのため、ステップＳ２１０以降の処理液
濃度の実測に先立って、ステップＳ１２０において圧力
検出部６５４が純水を処理槽６０２に貯留して液圧の測
定を行う。

【００６５】このステップＳ１２０の測定に際しては、
供給管６５３の先端部６５３ａを処理液Ｌの液面から深
さｈ’の位置に配置する。つまり、供給管６５３の先端
部６５３ａを処理液濃度の実測時の深さ位置ｈ’と同一
にする。そして、上述の基準データテーブル６５７ａの
中の純水の濃度値について圧力センサーの出力電圧を測
定し、電圧値Ｖ０’を得る。

【００６６】この電圧値Ｖ０’と電圧値Ｖ０とを用い
て、数６に示される規格化パラメータαを決定する。こ
こで電圧値Ｖ０は、基準データテーブル作成時において
先端部６５３ａが深さｈ０に位置する場合の圧力検出部
６５４の出力電圧値であり、濃度値ｘ０＝０（％）とし
て既知である純水を対象として測定した値である。

【００６７】

【数６】α＝Ｖ０／Ｖ０’ この規格化パラメータαを用いて、処理液の濃度測定時
におけるステップＳ２１０の電圧値Ｖに積算して規格化
した値をＶ’とする。

【００６８】

【数７】Ｖ’＝Ｖ＊α 数７で表される値Ｖ’を出力された電圧値Ｖとみなし
て、信号変換部６５６が上記と同様のステップＳ２２０
における変換動作を行う。値Ｖ’を基準データテーブル
６５７ａの左欄の各値と比較参照することによって、求
めるべき濃度値ｘに対応する濃度表現信号を決定するこ
とができる。なお、このような規格化は、深さｈと電圧
値Ｖとは比例関係にあるものとして近似できることに基
づく。圧力検出部６５４の圧力センサーのゼロ点補正を
適切に行うことによって、比例関係が成り立つようにす
ることができる。あるいは、このような関係を補正する
ためのパラメータを別に設けることも可能である。

【００６９】そして、ステップＳ２３０において、濃度
表現信号を濃度値ｘとして濃度表示部６５８に表示す
る。

【００７０】以上のようにして、処理液の濃度値ｘを求
めることができる。

【００７１】さらに、ステップＳ３００においては、濃
度調節のための処理を行う。ステップＳ３００は、ステ
ップＳ３１０およびステップＳ３２０を有する。

【００７２】ステップＳ３１０において、この濃度値に
基づいて濃度調節のための判断を行う。そして、必要に
応じて、ステップＳ３２０において処理液の濃度調節動
作を行う。たとえば、処理液の濃度が所定の閾値よりも
大きい場合に濃度調節動作を行うことができる。純水供
給部６０５は、処理槽６０２の縁に対して純水を供給す
ることにより、循環供給される処理液の濃度を低減して
適切な値に変更することが可能である。

【００７３】そして、ステップＳ４００において、濃度
管理が必要であるか否かを判断し、必要である場合に
は、ステップＳ２００以降の処理を引き続き実行する。
濃度管理が必要でなくなった場合には、処理を終了す
る。

【００７４】以上の動作は、全て自動的に行うことが可
能である。制御部ＣＴＬ（図４参照）は、これらの動作
を制御することができる。

【００７５】上記においては、ステップＳ２１０におい
て、圧力測定における電圧値Ｖから濃度表現信号への変
換が自動的に行われていたが、オペレータがこれらの変
換を行うことによって濃度値ｘを求めることもできる。

【００７６】図７は、図４に対応する図であり、オペレ
ータが変換を行う場合の機能ブロック図を表す。圧力変
換部６５４の電圧値Ｖは、電圧表示部６５５において表
示される。また基準データテーブル６５７ａは紙媒体な
どに表示しておくことができる。この基準データテーブ
ル６５７ａを参照することによって、上記と同様にして
オペレータが濃度値を求めることができる。

【００７７】また、濃度値と圧力検出部６５４の電圧値
との対応関係は、処理液の温度に依存する。したがっ
て、上記のステップＳ１００における基準データテーブ
ル作成時の処理液の温度は、ステップＳ２００以降の濃
度測定時の温度と同一であることが好ましい。図２に示
すように、多機能処理部６０は、さらに熱電対などの温
度測定器６６０を備えており、処理液の温度を測定する
ことができる。この測定した温度に基づいて処理液の温
度を温度調節器６０７ｃなどによって調節することが可
能である。したがって、基準データテーブル作成時およ
び濃度測定時の両時において、処理液の温度を同一の温
度に設定することが可能である。

【００７８】さらに、複数の異なる設定温度で処理を行
う場合が存在する。このような場合、ステップＳ２２０
で用いた電圧値と濃度値との対応関係は、処理液の温度
に依存することがある。このような場合、複数の温度に
ついて対応関係を準備しておくことが好ましい。そのた
め、ステップＳ１１０における測定時において、複数の
設定温度について上記対応関係を求めて、複数の基準デ
ータテーブルを作成する。そして、ステップＳ２２０の
変換動作においては、準備しておいた複数の基準データ
テーブルの中から、信号変換部６５６が測定温度に対応
する基準データテーブルを選択し、選択した基準データ
テーブルを参照しながら、圧力検出部６５４の電圧値Ｖ
を濃度表現信号に変換することができる。

【００７９】＜その他の変形例＞上記実施形態において
は、圧力検出信号として電圧値を用いていたが、出力電
流値などの他の種類の信号値を用いることも可能であ
る。

【００８０】また、上記実施形態においては、多機能処
理部６０における処理について説明したが、同様の処理
を薬液処理部４０などにおいても適用することが可能で
ある。

【００８１】

【発明の効果】以上のように、請求項１に記載の基板処
理装置および請求項９に記載の濃度測定装置によれば、
処理槽内の処理液が検出端に与える液圧を検出する圧力
検出手段を備えるので、高温の処理でも濃度値の測定を
行うことができる。

【００８２】請求項２に記載の基板処理装置および請求
項１０に記載の濃度測定装置によれば、前記圧力検出手
段が、ガス圧検出手段を有するので簡易な構成で液圧を
検出することができる。

【００８３】請求項３に記載の基板処理装置および請求
項１１に記載の濃度測定装置によれば、圧力検出手段か
らの圧力検出信号を表示する検出信号表示手段を備える
ので、検出信号値を知ることができ、この値を用いた処
理が可能になる。

【００８４】請求項４に記載の基板処理装置および請求
項１２に記載の濃度測定装置によれば、圧力検出信号を
濃度表現信号に変換する信号変換手段を備えるので、圧
力検出手段により検出された液圧から濃度表現信号とい
う濃度値に関する信号へ容易に変換することができる。

【００８５】請求項５に記載の基板処理装置および請求
項１３に記載の濃度測定装置によれば、信号変換手段
が、記憶手段に記憶された圧力検出信号と濃度値との対
応関係を参照することにより、圧力検出信号から濃度表
現信号へ自動的にスムーズに変換することができる。

【００８６】請求項６に記載の基板処理装置および請求
項１４に記載の濃度測定装置によれば、信号変換手段は
処理液の温度に応じた対応関係を選択する。したがっ
て、複数の温度において、処理液の濃度を求めることが
できる。

【００８７】請求項７に記載の基板処理装置および請求
項１５に記載の濃度測定装置によれば、圧力検出信号と
対応関係との双方が、純水に対する圧力検出信号の値を
基準として規格化される。したがって、処理槽における
検出端の位置に依存することなく、圧力検出信号と濃度
値との対応関係について同一のものを利用することがで
きる。

【００８８】請求項８に記載の基板処理装置および請求
項１６に記載の濃度測定装置によれば、濃度表現信号を
濃度値として表示する濃度表示手段を備えるので、変換
により求めた濃度値を明確に表示することができる。

【００８９】請求項１７に記載の濃度測定方法によれ
ば、処理槽内の所定位置における処理液の液圧と濃度値
との関係を表現した対応情報を得る準備工程と、処理槽
内の処理液が圧力検出手段の検出端に与える液圧を検出
する圧力検出工程と、対応情報を参照して液圧に基づい
て処理液の濃度値を求める濃度特定工程とを備える。し
たがって、処理液の液圧を測定することによって、処理
液の濃度を測定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である基板処理装置１の構造
を示す平面図である。

【図２】多機能処理部６０の構造を概念的に示す断面図
である。

【図３】多機能処理部６０において基板を浸漬して処理
を行っている状態を示す断面図である。

【図４】圧力検出部の出力から処理液の濃度値を求める
ための機能ブロック図である。

【図５】処理液の濃度管理に関する処理手順の概略を示
すフローチャートである。

【図６】基準データテーブル６５７ａを示す概念図であ
る。

【図７】本実施形態の変形例における機能ブロック図で
ある。

【符号の説明】

１基板処理装置４０薬液処理部５０水洗処理部６０多機能処理部７０乾燥処理部８０基板移載搬送機構６０２処理槽６０３処理液回収溝６０４薬液供給部６０５純水供給部６０６排液部６０７循環供給系６１０リフタ６５濃度測定部６５１窒素ガス供給部６５２レギュレータ６５３供給管６５３ａ先端部６５４圧力検出部６５５電圧表示部６５６信号変換部６５７記憶部６５７ａ基準データテーブル６５８濃度表示部６６０温度測定器ＣＴＬ制御部ＣカセットＬ処理液Ｗ基板Ｐ液圧Ｖ測定電圧ｘ濃度

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽内の所定の処理液に基板を浸漬さ
せて基板の処理を行う基板処理装置において、 a) 前記処理槽の内部の所定深さに検出端を有し、前記
処理槽内の処理液が前記検出端に与える液圧を検出する
圧力検出手段、を備え、前記圧力検出手段により検出された液圧に基づいて処理
液の濃度値を求めることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記圧力検出手段は、 a-1) 処理液中の所定深さからガスを放出し、その放出
圧力から液圧を検知するガス圧検出手段、を有すること
を特徴とする基板処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の基板処
理装置において、 b) 前記圧力検出手段からの圧力検出信号を表示する検
出信号表示手段、をさらに備えることを特徴とする基板
処理装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の基板処理装置において、 c) 前記圧力検出手段からの圧力検出信号を処理液の濃
度を表現した濃度表現信号に変換する信号変換手段、を
さらに備え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、 d) 前記圧力検出信号と前記濃度値との間の対応関係を
あらかじめ記憶する記憶手段をさらに備え、前記信号変換手段は、前記記憶手段に記憶されている前
記対応関係を参照することにより、前記圧力検出信号を
前記濃度表現信号に変換することを特徴とする基板処理
装置。
【請求項６】請求項５に記載の基板処理装置におい
て、前記対応関係は処理液の複数の温度毎に求められてお
り、前記信号変換手段は処理液の温度に応じた対応関係を選
択することを特徴とする基板処理装置。
【請求項７】請求項６に記載の基板処理装置におい
て、前記圧力検出信号と前記対応関係との双方が、純水に対
する前記圧力検出信号の値を基準として規格化されてい
ることを特徴とする基板処理装置。
【請求項８】請求項４ないし請求項７のいずれかに記
載の基板処理装置において、 e) 前記信号変換手段で変換された濃度表現信号を濃度
値として表示する濃度表示手段、をさらに備えることを
特徴とする基板処理装置。
【請求項９】処理槽内の所定の処理液の濃度を測定す
る濃度測定装置であって、 a) 前記処理槽の内部の所定深さに検出端を有し、前記
処理槽内の処理液が前記検出端に与える液圧を検出する
圧力検出手段、を備え、前記圧力検出手段により検出された液圧に基づいて処理
液の濃度値を求めることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項１０】請求項９に記載の濃度測定装置におい
て、前記圧力検出手段が、 a-1) 前記処理液中の所定深さからガスを放出し、その
放出圧力から液圧を検知するガス圧検出手段、を有する
ことを特徴とする濃度測定装置。
【請求項１１】請求項９または請求項１０に記載の濃
度測定装置において、 b) 前記圧力検出手段からの圧力検出信号を表示する検
出信号表示手段、をさらに備えることを特徴とする濃度
測定装置。
【請求項１２】請求項９ないし請求項１１のいずれか
に記載の濃度測定装置において、 c) 前記圧力検出手段からの圧力検出信号を処理液の濃
度を表現した濃度表現信号に変換する信号変換手段、をさらに備えることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項１３】請求項１２に記載の濃度測定装置にお
いて、 d) 前記圧力検出信号と前記濃度値との間の対応関係を
あらかじめ記憶する記憶手段をさらに備え、前記信号変換手段は、前記記憶手段に記憶されている前
記対応関係を参照することにより、前記圧力検出信号を
前記濃度表現信号に変換することを特徴とする濃度測定
装置。
【請求項１４】請求項１３に記載の濃度測定装置にお
いて、前記対応関係は処理液の複数の温度毎に求められてお
り、前記信号変換手段は処理液の温度に応じた対応関係を選
択することを特徴とする濃度測定装置。
【請求項１５】請求項１４に記載の濃度測定装置にお
いて、前記圧力検出信号と前記対応関係との双方が、純
水に対する前記圧力検出信号の値を基準として規格化さ
れていることを特徴とする濃度測定装置。
【請求項１６】請求項１２ないし請求項１５のいずれ
かに記載の濃度測定装置において、 e) 前記信号変換手段で変換された濃度表現信号を濃度
値として表示する濃度表示手段、をさらに備えることを
特徴とする濃度測定装置。
【請求項１７】処理槽内の所定の処理液の濃度を測定
する濃度測定方法であって、 a) 前記処理槽の内部の所定深さにおける処理液の液圧
と処理液の濃度値との関係を表現した対応情報を得る準
備工程と、 b) 前記処理槽内の処理液が圧力検出手段の検出端に与
える液圧を検出する圧力検出工程と、 c) 前記対応情報を参照して液圧に基づいて、処理液の
濃度値を求める濃度特定工程と、を備えることを特徴と
する濃度測定方法。