JP3453034B2 - Substrate processing equipment - Google Patents
Substrate processing equipmentInfo
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Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハや
液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造装置用
マスク基板等の基板に処理液を供給することにより、当
該基板に対して洗浄等の処理を施す基板処理装置に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention supplies a processing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a liquid crystal display panel, a mask substrate for a semiconductor manufacturing apparatus, etc., to thereby subject the substrate to a treatment such as cleaning. The present invention relates to a substrate processing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】このような基板処理装置の一種として、
純水中に薬液を混合させることにより生成した処理液を
処理槽に供給し、この処理液中に基板を浸漬することに
より当該基板を処理するものが知られている。例えば、
特開平７−２２３６９号公報に記載された基板処理装置
は、純水の供給源から処理槽に純水を供給するための純
水供給路と、耐圧密閉構造を有し薬液を貯留する薬液タ
ンクと、この薬液タンク内に圧力を制御された窒素ガス
を供給する窒素ガス供給手段と、薬液タンクから純水供
給路に向けて薬液を導くための薬液の供給経路と、純水
供給路中の純水に薬液を混合させるための薬液導入弁と
を備える。そして、薬液タンク内に窒素ガスを供給する
ことにより薬液タンク内の薬液を加圧した後、薬液導入
弁を開放することにより、純水中に薬液を圧送し、これ
により純水と薬液とを混合している。2. Description of the Related Art As a kind of such substrate processing apparatus,
It is known that a treatment liquid produced by mixing a chemical liquid in pure water is supplied to a treatment tank and the substrate is treated by immersing the substrate in the treatment liquid. For example,
The substrate processing apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-22369 has a pure water supply path for supplying pure water from a pure water supply source to a processing tank, and a chemical liquid tank having a pressure-resistant closed structure and storing a chemical liquid. A nitrogen gas supply means for supplying a pressure-controlled nitrogen gas into the chemical solution tank, a chemical solution supply path for guiding the chemical solution from the chemical solution tank toward the pure water supply path, and a pure water supply path And a chemical liquid introducing valve for mixing the chemical liquid with pure water. Then, by supplying the nitrogen gas into the chemical liquid tank to pressurize the chemical liquid in the chemical liquid tank, the chemical liquid introduction valve is opened to pump the chemical liquid into pure water, thereby deionizing the pure water and the chemical liquid. Mixed.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】このような基板処理装
置においては、薬液導入弁の流量特性が変化することに
より、純水中に混合される薬液の量が変化し、その結果
処理液の濃度が変化してしまうという問題がある。すな
わち、薬液の圧力や熱膨張の影響を受けて薬液導入弁が
変形した場合等においては、薬液の供給経路において薬
液が受ける圧力損失が変化し、窒素ガスにより加圧され
た薬液の圧力が一定値となるように制御した場合におい
ても、純水中への薬液の供給量は正確には一定とはなら
ない。このため、処理槽に供給される処理液の濃度が不
均一となる。In such a substrate processing apparatus, the flow rate characteristic of the chemical liquid introducing valve changes, so that the amount of the chemical liquid mixed in pure water changes, resulting in the concentration of the processing liquid. There is a problem that will change. That is, when the chemical solution introduction valve is deformed under the influence of the chemical solution pressure or thermal expansion, the pressure loss that the chemical solution receives in the chemical solution supply path changes, and the pressure of the chemical solution pressurized by nitrogen gas is constant. Even when the value is controlled to be a value, the supply amount of the chemical liquid into the pure water is not exactly constant. Therefore, the concentration of the treatment liquid supplied to the treatment tank becomes non-uniform.
【０００４】このため、処理槽に供給される処理液の濃
度等を検出し、この検出値の偏差に比例して薬液タンク
に供給する窒素ガスの圧力を増減させることにより、処
理槽に供給される処理液の濃度が目標値となるように制
御することが考えられる。Therefore, the concentration of the processing liquid supplied to the processing tank is detected, and the pressure of the nitrogen gas supplied to the chemical tank is increased or decreased in proportion to the deviation of the detected value to supply the processing liquid to the processing tank. It is conceivable to control the concentration of the treatment liquid to reach the target value.
【０００５】しかしながら、このような制御を行った場
合においては、処理液濃度の目標値に対するオーバシュ
ートが生じ、ハンチング現象により処理液の濃度が安定
するまでに長時間を要するという問題が生ずる。However, when such control is carried out, there is a problem that an overshoot of the treatment liquid concentration with respect to the target value occurs and it takes a long time until the concentration of the treatment liquid becomes stable due to a hunting phenomenon.
【０００６】処理液の濃度が不均一となった場合におい
ては、その処理液により処理された基板の品質が低下
し、当該基板により製造される製品の歩留まりを低下さ
せるという問題が生ずる。When the concentration of the treatment liquid becomes non-uniform, there arises a problem that the quality of the substrate treated by the treatment liquid deteriorates and the yield of products manufactured by the substrate decreases.
【０００７】この発明は上記課題を解決するためになさ
れたものであり、処理液の濃度を速やかに目標濃度に一
致させることにより、基板を精度よく処理することので
きる基板処理装置を提供することを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and provides a substrate processing apparatus capable of accurately processing a substrate by quickly matching the concentration of the processing liquid to a target concentration. With the goal.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、純水中に薬液を混合することにより生成した処理液
により基板を処理する基板処理部と、前記基板処理部と
純水の供給源とを接続する供給路と、前記供給路中に配
設され、前記供給路を通過する純水中に薬液を混合して
処理液を生成するための薬液導入弁と、前記薬液を貯留
する耐圧密閉構造の薬液タンクと、前記薬液タンク内に
不活性ガスを供給して前記薬液タンク内の薬液を加圧す
ることにより、薬液を前記薬液タンクから前記薬液導入
弁に圧送する不活性ガス供給手段と、前記不活性ガス供
給手段により前記薬液タンクに供給される不活性ガスの
供給圧力を制御する不活性ガス制御手段と、前記薬液導
入弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そこを通過す
る薬液の流量を検出する流量検出手段と、前記薬液導入
弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そこを通過する
薬液の圧力を検出する圧力トランスデューサと、予め設
定された圧力設定値、前記流量検出手段により検出され
た流量値、及び圧力トランスデューサにより検出された
圧力値に基づいて前記不活性ガス制御手段を制御する制
御部とを備え、前記制御部は、その制御則としての前記
流量検出手段による検出値の偏差に比例した比例動作お
よび前記流量検出手段による検出値の偏差の積分に比例
した積分動作に基づいて圧力補正信号を求め、予め設定
された圧力設定値、前記圧力トランスデューサにより検
出された圧力値および前記圧力補正信号に基づいて圧力
制御偏差を求め、圧力制御偏差に対して制御則としての
比例動作および積分動作を行うことにより前記不活性ガ
ス制御手段の操作量を決定し、この操作量により前記不
活性ガス制御手段を制御することを特徴とする。According to a first aspect of the present invention, there is provided a substrate processing section for processing a substrate with a processing solution produced by mixing a chemical solution in pure water, and the substrate processing section and pure water. A supply path that connects a supply source, a chemical solution introduction valve that is disposed in the supply path and that mixes a chemical solution into pure water that passes through the supply path to generate a processing solution, and stores the chemical solution A chemical tank having a pressure-tight sealed structure, and an inert gas supply for supplying an inert gas into the chemical solution tank to pressurize the chemical solution in the chemical solution tank to pump the chemical solution from the chemical solution tank to the chemical solution introduction valve. Means, an inert gas control means for controlling the supply pressure of the inert gas supplied to the chemical liquid tank by the inert gas supply means, and arranged between the chemical liquid introduction valve and the chemical liquid tank, Detects the flow rate of chemical liquid passing through A flow rate detecting means, a pressure transducer arranged between the chemical liquid introducing valve and the chemical liquid tank, for detecting the pressure of the chemical liquid passing therethrough, a preset pressure set value, detected by the flow rate detecting means. flow rates values, and based on the detected pressure value by a pressure transducer and a control unit for controlling the inert gas control unit, the control unit, the value detected by the flow rate detecting means as a control law Proportional motion proportional to deviation
And proportional to the integral of the deviation of the value detected by the flow rate detection means
Calculate the pressure correction signal based on the integrated operation and set it in advance.
Detected pressure set value by the pressure transducer
Pressure based on the issued pressure value and the pressure correction signal
Obtain the control deviation and use it as a control law for the pressure control deviation.
By performing the proportional operation and the integral operation, the inert gas
The operating amount of the control means is determined, and the operating amount is determined by this operating amount.
It is characterized in that the active gas control means is controlled .
【０００９】請求項２に記載の発明は、純水中に薬液を
混合することにより生成した処理液により基板を処理す
る基板処理部と、前記基板処理部と純水の供給源とを接
続する供給路と、前記供給路中に配設され、前記供給路
を通過する純水中に薬液を混合して処理液を生成するた
めの薬液導入弁と、前記薬液を貯留する耐圧密閉構造の
薬液タンクと、前記薬液タンク内に不活性ガスを供給し
て前記薬液タンク内の薬液を加圧することにより、薬液
を前記薬液タンクから前記薬液導入弁に圧送する不活性
ガス供給手段と、前記不活性ガス供給手段により前記薬
液タンクに供給される不活性ガスの供給圧力を制御する
不活性ガス制御手段と、前記薬液導入弁と前記薬液タン
クとの間に配設され、そこを通過する薬液の流量を検出
する流量検出手段と、前記薬液導入弁と前記薬液タンク
との間に配設され、そこを通過する薬液の圧力を検出す
る圧力トランスデューサと、予め設定された圧力設定
値、前記流量検出手段により検出された流量値、及び圧
力トランスデューサにより検出された圧力値に基づいて
前記不活性ガス制御手段を制御する制御部とを備え、前
記制御部は、その制御則としての前記流量検出手段によ
る検出値の偏差に比例した比例動作、前記流量検出手段
による検出値の偏差の積分に比例した積分動作および前
記流量検出手段による検出値の偏差の二重積分に比例し
た二重積分動作に基づいて圧力補正信号を求め、予め設
定された圧力設定値、前記圧力トランスデューサにより
検出された圧力値および前記圧力補正信号に基づいて圧
力制御偏差を求め、圧力制御偏差に対して制御則として
の比例動作、積分動作および二重積分動作を行うことに
より前記不活性ガス制御手段の操作量を決定し、この操
作量により前記不活性ガス制御手段を制御することを特
徴とする。According to a second aspect of the present invention, a substrate processing section for processing a substrate with a processing solution generated by mixing a chemical solution into pure water, and the substrate processing section and a pure water supply source are connected. A supply passage, a chemical introduction valve disposed in the supply passage for mixing a chemical in pure water passing through the supply passage to generate a treatment liquid, and a chemical liquid having a pressure-tight sealed structure for storing the chemical. A tank and an inert gas supply means for supplying an inert gas into the chemical solution tank to pressurize the chemical solution in the chemical solution tank to pressure-feed the chemical solution from the chemical solution tank to the chemical solution introduction valve, and the inert gas. An inert gas control means for controlling the supply pressure of the inert gas supplied to the chemical solution tank by the gas supply means, the flow rate of the chemical solution which is arranged between the chemical solution introduction valve and the chemical solution tank. Flow rate detection means for detecting , A pressure transducer that is disposed between the chemical liquid introduction valve and the chemical liquid tank, detects the pressure of the chemical liquid passing therethrough, a preset pressure set value, a flow rate value detected by the flow rate detecting means, and a control unit for controlling the inert gas control means based on the detected pressure value by the pressure transducer, the control unit is proportional proportional to the deviation of the value detected by the flow rate detecting means as a control law Operation, the flow rate detecting means
Integral action proportional to the integral of the deviation of the detected value due to
In proportion to the double integral of the deviation of the detected value
Pressure compensation signal based on the double integration
Determined pressure set value, by the pressure transducer
The pressure is detected based on the detected pressure value and the pressure correction signal.
Calculate the force control deviation and use it as a control law for the pressure control deviation.
To perform proportional action, integral action and double integral action of
The operating amount of the inert gas control means is determined from
It is characterized in that the inert gas control means is controlled by the amount of production .
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板処
理装置の概要図である。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus according to the present invention.
【００１１】この基板処理装置は、基板Ｗを処理するた
めの基板処理部としての処理槽１と、薬液を貯留する薬
液タンク２と、複数の薬液導入弁９ａ、９ｂ、９ｃ、９
ｄおよび純水供給弁１０を有する薬液混合部３と、薬液
混合部３に純水を供給するための純水供給部４と、薬液
タンク２と薬液混合部３との間に配設された流量センサ
５と、流量フィードバックコントローラ６および圧力フ
ィードバックコントローラ７とから成る制御部８とを備
える。In this substrate processing apparatus, a processing tank 1 as a substrate processing unit for processing a substrate W, a chemical liquid tank 2 for storing a chemical liquid, and a plurality of chemical liquid introduction valves 9a, 9b, 9c, 9 are provided.
d and a pure water supply unit 4 having a pure water supply valve 10, a pure water supply unit 4 for supplying pure water to the chemical liquid mixing unit 3, and a chemical liquid tank 2 and a chemical liquid mixing unit 3. A flow rate sensor 5 and a control unit 8 including a flow rate feedback controller 6 and a pressure feedback controller 7 are provided.
【００１２】処理槽１は、例えばその材質が石英により
構成され、そこに貯留した処理液中に基板Ｗを浸漬して
処理するものである。この処理槽１の底部には処理槽１
内に処理液を噴出するための多数の噴出孔を穿設した一
対の噴出ノズル１５が配設されており、この一対の噴出
ノズル１５は供給路１６ｂと接続されている。また、処
理槽１の周囲には処理槽１の上端からオーバフローする
処理液を回収するための回収部１７が配設されており、
この回収部１７はドレイン１８と接続されている。The processing tank 1 is made of quartz, for example, and the substrate W is immersed in the processing liquid stored therein for processing. At the bottom of this processing tank 1, the processing tank 1
A pair of ejection nozzles 15 having a large number of ejection holes for ejecting the processing liquid are provided therein, and the pair of ejection nozzles 15 are connected to a supply passage 16b. Further, around the processing tank 1, a recovery unit 17 for recovering the processing liquid overflowing from the upper end of the processing tank 1 is arranged,
The recovery unit 17 is connected to the drain 18.
【００１３】薬液タンク２は耐圧密閉構造を有し、窒素
ガス供給源２１と耐食レギュレータ２２を介して接続さ
れている。また、この耐食レギュレータ２２のパイロッ
トポートは電空レギュレータ２３を介して圧縮空気供給
源２４と接続されている。The chemical liquid tank 2 has a pressure tight sealing structure and is connected to a nitrogen gas supply source 21 via a corrosion resistant regulator 22. The pilot port of the corrosion resistant regulator 22 is connected to the compressed air supply source 24 via the electropneumatic regulator 23.
【００１４】上記耐食レギュレータ２２は、そのパイロ
ットポートに供給される空気の圧力に対応させてそこを
通過する窒素ガスの圧力を制御するものである。また、
上記電空レギュレータ２３は、圧力フィードバックコン
トローラ７から印加される電圧に対応させてそこを通過
する圧縮空気の圧力を制御するものである。これらの耐
食レギュレータ２２および電空レギュレータ２３の作用
により、圧力フィードバックコントローラ７から電空レ
ギュレータ２３に印加する電圧を制御することで、薬液
タンク２に供給される窒素ガスの圧力を制御することが
可能となる。The anticorrosion regulator 22 controls the pressure of the nitrogen gas passing therethrough in accordance with the pressure of the air supplied to the pilot port. Also,
The electropneumatic regulator 23 controls the pressure of the compressed air passing therethrough in accordance with the voltage applied from the pressure feedback controller 7. By controlling the voltage applied from the pressure feedback controller 7 to the electropneumatic regulator 23 by the action of the corrosion resistant regulator 22 and the electropneumatic regulator 23, the pressure of the nitrogen gas supplied to the chemical liquid tank 2 can be controlled. Becomes
【００１５】なお、上記のようにレギュレータを２段階
に配置した構成をとるかわりに、窒素ガス供給源２１と
薬液タンク２との間に圧力フィードバックコントローラ
７からの信号を受ける単一の電空レギュレータを配設し
て窒素ガスの圧力を制御することも可能である。但し、
フッ酸等のその蒸気が腐食性を有する薬液を使用する場
合においては、上記のような構成をとることが好まし
い。It should be noted that a single electropneumatic regulator for receiving a signal from the pressure feedback controller 7 between the nitrogen gas supply source 21 and the chemical liquid tank 2 is used instead of the two-stage arrangement of the regulators as described above. It is also possible to control the pressure of nitrogen gas by disposing. However,
When using a chemical solution such as hydrofluoric acid whose vapor is corrosive, it is preferable to adopt the above-mentioned configuration.
【００１６】純水供給部４は、薬液混合部３の純水供給
弁１０と純水供給源１９とを接続する供給路１６ａと、
供給路１６ａ中に配設された純水レギュレータ２０とを
備える。純水供給源１９より供給された純水は、純水レ
ギュレータ２０により一定の圧力に調整され、供給路１
６ａを介して薬液混合部３の純水供給弁１０に供給され
る。The pure water supply unit 4 has a supply passage 16a for connecting the pure water supply valve 10 of the chemical liquid mixing unit 3 and the pure water supply source 19 to each other.
A pure water regulator 20 is provided in the supply path 16a. The pure water supplied from the pure water supply source 19 is adjusted to a constant pressure by the pure water regulator 20, and the supply path 1
It is supplied to the pure water supply valve 10 of the chemical liquid mixing section 3 via 6a.
【００１７】流量センサ５は、薬液タンク２から薬液混
合部３の薬液導入弁９ａに圧送される薬液の流量を検出
するためのものである。この流量センサ５としては、例
えば、薬液中を超音波が伝播する時間から薬液の流量を
検出するものや、テーパ管内に浮遊するフロートの位置
から薬液の流量を検出するものを使用することができ
る。The flow rate sensor 5 is for detecting the flow rate of the chemical liquid pressure-fed from the chemical liquid tank 2 to the chemical liquid introduction valve 9a of the chemical liquid mixing section 3. As the flow rate sensor 5, for example, a sensor that detects the flow rate of the chemical solution from the time when the ultrasonic wave propagates in the chemical solution or a sensor that detects the flow rate of the chemical solution from the position of the float floating in the taper tube can be used. .
【００１８】薬液混合部３は、図２に示すように、本体
４４の内部に直線状の流体通路４５を有する。そして、
この流体通路４５は、純水供給源１９から薬液混合部３
に至る供給路１６ａと、薬液混合部３から処理槽１に至
る供給路１６ｂとに接続されている。供給路１６ａから
供給される純水は、純水供給ポート４７を通って流体通
路４５内に進入する。また、純水供給ポート４７の下流
側には、排液管４９に接続する排液ポート４８が配設さ
れている。これらの純水供給ポート４７および排液ポー
ト４８は、各々純水供給弁１０および排液弁５０により
開閉制御される。なお、図１においては、排液管４９お
よび排液弁５０は、図示を省略している。As shown in FIG. 2, the chemical liquid mixing section 3 has a linear fluid passage 45 inside a main body 44. And
The fluid passage 45 is connected from the pure water supply source 19 to the chemical mixing unit 3
Is connected to a supply path 16a extending from the chemical liquid mixing section 3 to the processing tank 1. Pure water supplied from the supply path 16 a enters the fluid passage 45 through the pure water supply port 47. A drainage port 48 connected to a drainage pipe 49 is disposed downstream of the pure water supply port 47. The pure water supply port 47 and the drainage port 48 are controlled to be opened and closed by the pure water supply valve 10 and the drainage valve 50, respectively. In addition, in FIG. 1, the drainage pipe 49 and the drainage valve 50 are not shown.
【００１９】流体通路４５の内壁には、４個の薬液導入
弁９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの二次側流路が開口してい
る。また、本体４４の側面には薬液導入口４６ａ、４６
ｂ、４６ｃ、４６ｄ（図３においては４６ｄのみ図示し
ている）が形成されている。これらの薬液導入口４６
ａ、４６ｂ、４６ｃ、４６ｄのうち、薬液導入口４６ａ
は、前述した薬液タンク２と接続されており、薬液タン
ク２内の薬液は薬液導入口４６ａを介して流体通路４５
中の純水に混合される。また、他の薬液導入口４６ｂ、
４６ｃ、４６ｄは、各々、図示を省略した他の薬液タン
ク等より成る薬液供給部と接続されており、薬液タンク
２内の薬液とは異なる薬液の供給を受け、その薬液を流
体通路４５中の純水に混合する。On the inner wall of the fluid passage 45, the secondary side flow passages of the four chemical liquid introducing valves 9a, 9b, 9c and 9d are opened. Further, on the side surface of the main body 44, the chemical liquid introducing ports 46a, 46
b, 46c, 46d (only 46d is shown in FIG. 3) are formed. These chemical solution inlets 46
Of a, 46b, 46c, 46d, the chemical liquid inlet port 46a
Is connected to the chemical liquid tank 2 described above, and the chemical liquid in the chemical liquid tank 2 is connected to the fluid passage 45 via the chemical liquid introduction port 46a.
It is mixed with pure water inside. In addition, another chemical liquid inlet 46b,
Each of 46c and 46d is connected to a chemical liquid supply unit composed of another chemical liquid tank or the like (not shown), receives a chemical liquid different from the chemical liquid in the chemical liquid tank 2, and receives the chemical liquid in the fluid passage 45. Mix with pure water.
【００２０】なお、この実施の形態においては、薬液導
入口４６ａと接続する薬液タンク２にはフッ化水素が貯
留されている。また、各薬液導入口４６ｂ、４６ｃ、４
６ｄと接続する薬液タンクには、各々、アンモニア、塩
酸、過酸化水素が貯留されている。そして、基板Ｗに対
しフッ酸によるエッチングを行う場合においては、純水
供給弁１０とを開放して薬液混合部３の流体通路４５内
に純水を供給すると共に、薬液導入弁９ａを開放して窒
素ガスにより加圧され圧送された薬液タンク２内のフッ
化水素を流体通路４５内に導入する。同様に、基板Ｗに
対し通常ＳＣ１と呼称される洗浄処理を行う場合におい
ては、純水供給弁１０とを開放して流体通路４５内に純
水を供給すると共に、薬液導入弁９ｂおよび９ｄを開放
してアンモニアと過酸化水素を流体通路４５内に導入す
る。さらに、基板Ｗに対し通常ＳＣ２と呼称される洗浄
処理を行う場合においては、純水供給弁１０とを開放し
て流体通路４５内に温純水を供給すると共に、薬液導入
弁９ｃおよび９ｄを開放して塩酸と過酸化水素を流体通
路４５内に導入する。In this embodiment, hydrogen fluoride is stored in the chemical liquid tank 2 connected to the chemical liquid inlet 46a. In addition, the respective chemical liquid inlets 46b, 46c, 4
Ammonia, hydrochloric acid, and hydrogen peroxide are stored in the chemical liquid tanks connected to 6d, respectively. When etching the substrate W with hydrofluoric acid, the pure water supply valve 10 is opened to supply pure water into the fluid passage 45 of the chemical liquid mixing section 3 and the chemical liquid introduction valve 9a is opened. The hydrogen fluoride in the chemical liquid tank 2 pressurized by the nitrogen gas and fed under pressure is introduced into the fluid passage 45. Similarly, in the case of performing a cleaning process usually called SC1 on the substrate W, the pure water supply valve 10 is opened to supply pure water into the fluid passage 45, and the chemical liquid introduction valves 9b and 9d are set. It is opened to introduce ammonia and hydrogen peroxide into the fluid passage 45. Further, when performing a cleaning process, which is usually called SC2, on the substrate W, the pure water supply valve 10 is opened to supply hot pure water into the fluid passage 45, and the chemical liquid introduction valves 9c and 9d are opened. Then, hydrochloric acid and hydrogen peroxide are introduced into the fluid passage 45.
【００２１】制御部８は、流量フィードバックコントロ
ーラ６と圧力フィードバックコントローラ７とから構成
される。The controller 8 comprises a flow rate feedback controller 6 and a pressure feedback controller 7.
【００２２】流量フィードバックコントローラ６は、流
量センサ５の検出信号を受け、圧力フィードバックコン
トローラ７を制御する制御信号としての圧力補正信号を
出力するためのものである。また、圧力フィードバック
コントローラ７は、薬液タンク２から薬液混合部３に供
給される薬液の圧力を検出する圧力トランスデューサ２
５からの検出信号と流量フィードバックコントローラ６
からの圧力補正信号とを受け、純水中に混合される薬液
の量を制御するためのものである。すなわち、圧力フィ
ードバックコントローラ７は、電空レギュレータ２３に
印加する電圧を制御することにより、電空レギュレータ
２３および耐食レギュレータ２２を介して薬液タンク２
に供給される窒素ガスの圧力を制御し、これにより薬液
混合部３において純水中に混合される薬液の量を制御す
る。The flow rate feedback controller 6 receives the detection signal of the flow rate sensor 5 and outputs a pressure correction signal as a control signal for controlling the pressure feedback controller 7. Further, the pressure feedback controller 7 detects the pressure of the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank 2 to the chemical liquid mixing unit 3, and the pressure transducer 2
Detection signal from 5 and flow rate feedback controller 6
It is for controlling the amount of the chemical liquid mixed in the pure water in response to the pressure correction signal from. That is, the pressure feedback controller 7 controls the voltage applied to the electropneumatic regulator 23, so that the chemical liquid tank 2 is supplied via the electropneumatic regulator 23 and the corrosion resistant regulator 22.
The pressure of the nitrogen gas supplied to is controlled, and thereby the amount of the chemical liquid mixed in the pure water in the chemical liquid mixing section 3 is controlled.
【００２３】これらの流量フィードバックコントローラ
６および圧力フィードバックコントローラ７は、目標値
から観測量（検出値）を減算した偏差に基づいて制御対
象の操作量を決定するための制御方式として、ＰＩＤ制
御を採用する。このＰＩＤ制御とは、比例動作（Ｐ動
作）、積分動作（Ｉ動作）、微分動作（Ｄ動作）を含む
制御則であり、３項制御とも呼称される。このＰＩＤ制
御は、制御対象の制御量（すなわち制御後の観測量）を
速やかに目標値に近づけることができるという特徴を有
する。The flow rate feedback controller 6 and the pressure feedback controller 7 employ PID control as a control method for determining the manipulated variable of the controlled object based on the deviation obtained by subtracting the observed amount (detected value) from the target value. To do. The PID control is a control law that includes proportional action (P action), integral action (I action), and derivative action (D action), and is also called ternary control. This PID control has a feature that the controlled variable of the controlled object (that is, the observed amount after the control) can be quickly brought close to the target value.
【００２４】すなわち、偏差が小さければ操作量も小さ
く偏差が大きくなればそれに応じて操作量も大きくする
のが妥当であることから、制御則には偏差に比例する項
を含める。これを比例動作（Ｐ動作）という。また、自
己平衡性をもつ制御対象に比例制御のみを行うと、目標
値や外乱のステップ状変化に対して最終的に、定常偏差
（オフセット）と呼称される一定の偏差が残ってしま
う。この定常偏差は、偏差の積分に比例する項を制御則
に含めることで除去することができる。これを積分動作
（Ｉ動作）という。さらに、本実施の形態では偏差の微
分に比例する項も制御則に含める。これを微分動作（Ｄ
動作）という（株式会社朝倉書店発行／ＰＩＤ制御第３
頁参照）。これは一種の予見動作であり、この動作を含
めることによって、偏差の増減の動向を操作量の決定に
反映して制御特性の改善を図ることができる。That is, if the deviation is small, the manipulated variable is small, and if the deviation is large, it is appropriate to increase the manipulated variable accordingly. Therefore, the control law includes a term proportional to the deviation. This is called proportional movement (P movement). Further, if only proportional control is performed on a control object having self-balancing property, a certain deviation called a steady deviation (offset) remains in the end with respect to a stepwise change of a target value or disturbance. This steady deviation can be removed by including a term proportional to the integral of the deviation in the control law. This is called an integration operation (I operation). Further, in the present embodiment, a term proportional to the derivative of the deviation is also included in the control law. This is the differential action (D
Operation (issued by Asakura Shoten Co., Ltd./PID control No. 3)
See page). This is a kind of preview operation, and by including this operation, the trend of increase and decrease of the deviation can be reflected in the determination of the manipulated variable to improve the control characteristic.
【００２５】従って、このＰＩＤ制御を利用し、流量セ
ンサ５による検出値の偏差に比例して電空レギュレータ
２３に印加する電圧を決定する比例動作と、流量センサ
５による検出値の偏差の積分に比例して電空レギュレー
タ２３に印加する電圧を決定する積分動作と、さらに流
量センサ５による検出値の偏差の微分に比例して電空レ
ギュレータ２３に印加する電圧を決定する微分動作とを
含む制御則により処理液の濃度を制御することで、薬液
導入弁９ａの流量特性が変化した場合等においても、処
理液の濃度を速やかに目標濃度に一致させることが可能
となる。Therefore, using this PID control, the proportional operation for determining the voltage applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5 and the integration of the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5 are performed. Control including an integral operation for proportionally determining the voltage applied to the electro-pneumatic regulator 23 and a differential operation for determining the voltage applied to the electro-pneumatic regulator 23 in proportion to the differentiation of the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5. By controlling the concentration of the treatment liquid according to the rule, the concentration of the treatment liquid can be promptly matched with the target concentration even when the flow rate characteristic of the chemical liquid introduction valve 9a is changed.
【００２６】以下、流量フィードバックコントローラ６
および圧力フィードバックコントローラ７からなる制御
部８により、処理液の濃度を制御する動作について説明
する。図３は、上述した流量フィードバックコントロー
ラ６および圧力フィードバックコントローラ７の機能を
模式的に示すブロック図である。Hereinafter, the flow rate feedback controller 6
The operation of controlling the concentration of the processing liquid by the control unit 8 including the pressure feedback controller 7 will be described. FIG. 3 is a block diagram schematically showing the functions of the flow rate feedback controller 6 and the pressure feedback controller 7 described above.
【００２７】この図に示すように、流量フィードバック
コントローラ６は、流量／圧力変換部３２とＰＩＤコン
トローラ３３とを備える。As shown in this figure, the flow rate feedback controller 6 comprises a flow rate / pressure conversion section 32 and a PID controller 33.
【００２８】予め設定された流量設定値Ｑ１から流量セ
ンサ５による実際の処理液の流量のフィードバック値Ｑ
２を減算することにより得られた流量制御偏差Ｑｈｆｅ
は、流量／圧力変換部３２に入力され、流量／圧力変換
部３２において圧力補正値Ｐｃに変換される。この圧力
補正値Ｐｃは、ＰＩＤコントローラ３３に入力される。From the preset flow rate setting value Q1 to the feedback value Q of the actual flow rate of the processing liquid by the flow rate sensor 5.
Flow control deviation Qhfe obtained by subtracting 2
Is input to the flow rate / pressure conversion unit 32, and is converted into the pressure correction value Pc in the flow rate / pressure conversion unit 32. The pressure correction value Pc is input to the PID controller 33.
【００２９】ＰＩＤコントローラ３３においては、比例
動作（Ｐ動作）、積分動作（Ｉ動作）、微分動作（Ｄ動
作）を行うことにより、この圧力補正値Ｐｃに基づいて
圧力補正信号を作成する。The PID controller 33 performs a proportional operation (P operation), an integral operation (I operation), and a differential operation (D operation) to create a pressure correction signal based on this pressure correction value Pc.
【００３０】すなわち、比例動作（Ｐ動作）において
は、圧力補正値Ｐｃに比例ゲインＫｐｃを乗算し、この
乗算結果を作業用変数ｗｋ０として記憶する。また、積
分動作（Ｉ動作）においては、圧力補正値Ｐｃにサンプ
リング時間Ｔｓを乗算したものを圧力補正値の積分値Ｐ
ｃｉｔに加算して新たな圧力補正値の積分値Ｐｃｉｔと
し、この圧力補正値の積分値Ｐｃｉｔに積分ゲインＫｉ
ｃを乗算したものを先の作業用変数ｗｋ０に加算して新
たな作業用変数ｗｋ０とする。さらに、微分動作（Ｄ動
作）においては、圧力補正値Ｐｃと１サンプリング前の
圧力補正値Ｐｃｏとの差をサンプリング時間Ｔｓで除算
したものに微分ゲインＫｄｃを乗算し、これを先の作業
用変数ｗｋ０に加算して新たな作業用変数ｗｋ０とす
る。また、圧力補正値Ｐｃを圧力補正値Ｐｃｏに変更す
る。ここで作成された作業用変数ｗｋ０は、圧力補正信
号として使用される。That is, in the proportional operation (P operation), the pressure correction value Pc is multiplied by the proportional gain Kpc, and the multiplication result is stored as the working variable wk0. In the integration operation (I operation), the product of the pressure correction value Pc and the sampling time Ts is multiplied by the integrated value P of the pressure correction value.
It is added to cit to obtain an integrated value Pcit of a new pressure correction value, and an integral gain Ki is added to the integrated value Pcit of this pressure correction value.
The value obtained by multiplying by c is added to the previous work variable wk0 to form a new work variable wk0. Further, in the differential operation (D operation), the difference between the pressure correction value Pc and the pressure correction value Pco one sampling before is divided by the sampling time Ts, and the product is multiplied by the differential gain Kdc. A new work variable wk0 is added to wk0. Further, the pressure correction value Pc is changed to the pressure correction value Pco. The work variable wk0 created here is used as a pressure correction signal.
【００３１】圧力フィードバックコントローラ７は、流
量フィードバックコントローラ６により作成された圧力
補正信号としての作業用変数ｗｋ０を利用して電空レギ
ュレータ２３を制御する制御電圧を作成するためのもの
であり、ＰＩＤコントローラ３４とフィードフォワード
制御部３５とを備える。The pressure feedback controller 7 is for creating a control voltage for controlling the electropneumatic regulator 23 using the work variable wk0 as a pressure correction signal created by the flow rate feedback controller 6, and is a PID controller. 34 and a feedforward control unit 35.
【００３２】予め設定された圧力設定値Ｐ１に圧力補正
信号としての作業用変数ｗｋ０を加算して、補正済圧力
設定値Ｐ４を得る。さらにＰ４から圧力トランスデュー
サ２５で検出した薬液タンク２から薬液混合部３に供給
される薬液の圧力値Ｐ２を減算し、圧力制御偏差Ｐｅを
得る。そして、この圧力制御偏差ＰｅはＰＩＤコントロ
ーラ３４に入力される。The corrected pressure set value P4 is obtained by adding the working variable wk0 as the pressure correction signal to the preset pressure set value P1. Further, the pressure value P2 of the chemical liquid supplied from the chemical liquid tank 2 to the chemical liquid mixing unit 3 detected by the pressure transducer 25 is subtracted from P4 to obtain the pressure control deviation Pe. Then, this pressure control deviation Pe is input to the PID controller 34.
【００３３】ＰＩＤコントローラ３４においては、比例
動作（Ｐ動作）、積分動作（Ｉ動作）、微分動作（Ｄ動
作）を行うことにより、圧力制御偏差Ｐｅに基づいて電
空レギュレータ２３を制御する制御電圧の作成に利用さ
れる作業用変数ｗｋ１を作成する。The PID controller 34 performs proportional operation (P operation), integral operation (I operation), and derivative operation (D operation) to control the electropneumatic regulator 23 based on the pressure control deviation Pe. Create a work variable wk1 used for creating
【００３４】すなわち、比例動作（Ｐ動作）において
は、圧力制御偏差Ｐｅに比例ゲインＫｐを乗算し、この
乗算結果を作業用変数ｗｋ１として記憶する。また、積
分動作（Ｉ動作）においては、圧力制御偏差Ｐｅにサン
プリング時間Ｔｓを乗算したものを圧力制御偏差の積分
値Ｐｉｔに加算して新たな圧力制御偏差の積分値Ｐｉｔ
とし、この圧力制御偏差の積分値Ｐｉｔに積分ゲインＫ
ｉを乗算したものを先の作業用変数ｗｋ１に加算して新
たな作業用変数ｗｋ１とする。さらに、微分動作（Ｄ動
作）においては、圧力制御偏差Ｐｅと１サンプリング前
の圧力制御偏差Ｐｅｏとの差をサンプリング時間Ｔｓで
除算したものに微分ゲインＫｄを乗算し、これを先の作
業用変数ｗｋ１に加算して新たな作業用変数ｗｋ１とす
る。また、圧力制御偏差Ｐｃを圧力制御偏差Ｐｃｏに変
更する。That is, in the proportional operation (P operation), the pressure control deviation Pe is multiplied by the proportional gain Kp, and the result of this multiplication is stored as a working variable wk1. In the integration operation (I operation), the product of the pressure control deviation Pe and the sampling time Ts is added to the integrated value Pit of the pressure control deviation to add a new integrated value Pit of the pressure control deviation.
And the integral gain K is added to the integral value Pit of this pressure control deviation.
The product of i is added to the previous work variable wk1 to obtain a new work variable wk1. Further, in the differential operation (D operation), the difference between the pressure control deviation Pe and the pressure control deviation Peo one sampling before is divided by the sampling time Ts, and the product is multiplied by the differential gain Kd, and this is used as the previous work variable. It is added to wk1 to make a new work variable wk1. Further, the pressure control deviation Pc is changed to the pressure control deviation Pco.
【００３５】一方、フィードフォワード制御部３５にお
いては、補正済圧力設定値Ｐ４を電空レギュレータ２３
を制御する制御電圧の作成に利用される出力値Ｐ３に変
換する。そして、ＰＩＤコントローラ３４において作成
された作業用変数ｗｋ１と出力値Ｐ３とを加算すること
により、電空レギュレータ２３を制御する制御電圧が作
成される。On the other hand, in the feedforward control unit 35, the corrected pressure set value P4 is set to the electropneumatic regulator 23.
Is converted into an output value P3 used for creating a control voltage for controlling Then, by adding the work variable wk1 created by the PID controller 34 and the output value P3, a control voltage for controlling the electropneumatic regulator 23 is created.
【００３６】なお、図３におけるＳＷ１はＰＩＤコント
ローラ３３を動作させるか否かを選択するスイッチであ
り、ＳＷ２はＰＩＤコントローラ３４を動作させるか否
かを選択するスイッチである。スイッチＳＷ１は、薬液
が流れていないにもかかわらず流量センサ５による流量
のフィードバック値Ｑ２に基づいてＰＩＤコントローラ
３３が制御動作を行うことを防止するため、基板Ｗの処
理を開始して薬液が流れているときのみ閉じられる。ま
た、スイッチＳＷ２は、基板処理装置の立ち上げ時に、
薬液タンク２内の窒素ガスの圧力を設定圧力値Ｐ１付近
まで上昇させた後に閉じられる。このことにより、タン
ク圧上昇時に発生し易いオーバシュートを防止し、設定
圧力値Ｐ１への到達を速めることができる。SW1 in FIG. 3 is a switch for selecting whether or not to operate the PID controller 33, and SW2 is a switch for selecting whether or not to operate the PID controller 34. The switch SW1 prevents the PID controller 33 from performing a control operation based on the feedback value Q2 of the flow rate by the flow rate sensor 5 even though the chemical solution is not flowing, so that the processing of the substrate W is started and the chemical solution flows. Can be closed only when In addition, the switch SW2 is used when the substrate processing apparatus is started up.
The pressure of the nitrogen gas in the chemical liquid tank 2 is raised to near the set pressure value P1 and then closed. As a result, overshooting that tends to occur when the tank pressure rises can be prevented, and the arrival of the set pressure value P1 can be accelerated.
【００３７】上述した基板処理装置により基板Ｗを処理
する場合においては、圧力設定値Ｐ１に対応する出力値
Ｐ３を電空レギュレータ２３に印加することにより、耐
食レギュレータ２２を介して窒素ガス供給源２１から薬
液タンク２に供給される窒素ガスの圧力を制御し、薬液
タンク２内の薬液を設定圧力まで加圧する。そして、薬
液混合部３の純水供給弁１０を開放すると共に薬液導入
弁９ａを開放することにより純水中に薬液を混合し、こ
れにより生成された処理液を供給路１６ｂを介して処理
槽１中に供給する。When the substrate W is processed by the above-mentioned substrate processing apparatus, the output value P3 corresponding to the pressure set value P1 is applied to the electropneumatic regulator 23, so that the nitrogen gas supply source 21 is supplied through the corrosion resistant regulator 22. The pressure of the nitrogen gas supplied to the chemical liquid tank 2 from is controlled to pressurize the chemical liquid in the chemical liquid tank 2 to the set pressure. Then, the pure water supply valve 10 of the chemical liquid mixing unit 3 is opened and the chemical liquid introduction valve 9a is opened to mix the chemical liquid into the pure water, and the treatment liquid thus generated is supplied to the treatment tank via the supply passage 16b. Supply during 1.
【００３８】続いて、流量フィードバックコントローラ
６と圧力フィードバックコントローラ７とから構成され
た制御部８により、流量センサ５で検出した薬液の流量
に基づいて電空レギュレータ２３を制御して処理槽１に
供給される処理液の濃度を目標濃度に一致させる。この
とき、流量センサ５による検出値の偏差に比例して電空
レギュレータ２３に印加する電圧を決定する比例動作
と、流量センサ５による検出値の偏差の積分に比例して
電空レギュレータ２３に印加する電圧を決定する積分動
作と、流量センサ５による検出値の偏差の微分に比例し
て電空レギュレータ２３に印加する電圧を決定する微分
動作とを含む制御則により処理液の濃度を制御している
ことから、処理液の濃度を速やかに目標濃度に一致させ
ることが可能となる。Subsequently, the control unit 8 composed of the flow rate feedback controller 6 and the pressure feedback controller 7 controls the electropneumatic regulator 23 based on the flow rate of the chemical solution detected by the flow rate sensor 5 and supplies it to the processing tank 1. The concentration of the treated liquid is made to match the target concentration. At this time, the proportional operation for determining the voltage applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5 and the application to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the integration of the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5. The concentration of the treatment liquid is controlled by a control rule including an integration operation for determining the voltage to be applied and a differentiation operation for determining the voltage applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the differentiation of the deviation of the detected value by the flow rate sensor 5. Therefore, the concentration of the treatment liquid can be promptly matched with the target concentration.
【００３９】そして、図示しない基板搬送装置により、
複数の基板Ｗを処理槽１に貯留された処理液中に浸漬し
て基板Ｗの処理を行う。Then, by a substrate transfer device (not shown),
The substrates W are processed by immersing the plurality of substrates W in the processing liquid stored in the processing tank 1.
【００４０】次に、この発明の第２の実施形態について
説明する。図４は、第２実施形態に係る流量フィードバ
ックコントローラ２６および圧力フィードバックコント
ローラ７の機能を模式的に示すブロック図である。な
お、図３に示す実施形態と同一の部材については、同一
の符号を付して詳細な説明を省略する。Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is a block diagram schematically showing the functions of the flow rate feedback controller 26 and the pressure feedback controller 7 according to the second embodiment. The same members as those in the embodiment shown in FIG. 3 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.
【００４１】この第２実施形態に係る基板処理装置は、
図１および図３に示すＰＩＤコントローラ３３を有する
流量フィードバックコントローラ６にかえてＰＩＩ2 Ｄ
コントローラ５３を有する流量フィードバックコントロ
ーラ２６を採用した点のみが図１〜３に示す第１実施形
態と異なる。The substrate processing apparatus according to the second embodiment is
PII 2 D instead of the flow rate feedback controller 6 having the PID controller 33 shown in FIGS. 1 and 3.
Only the point that the flow rate feedback controller 26 having the controller 53 is adopted is different from the first embodiment shown in FIGS.
【００４２】すなわち、第１実施形態に係るＰＩＤコン
トローラ３３においては、比例動作（Ｐ動作）、積分動
作（Ｉ動作）、微分動作（Ｄ動作）を含むＰＩＤ制御を
利用しているが、このＰＩＩ2 Ｄコントローラ５３にお
いては、さらに二重積分動作（Ｉ2 動作）を追加してい
る。より具体的には、流量センサ５による検出値の偏差
に比例して電空レギュレータ２３に印加する電圧を決定
する比例動作と、流量センサ５による検出値の偏差の積
分に比例して電空レギュレータ２３に印加する電圧を決
定する積分動作と、流量センサ５による検出値の偏差の
二重積分に比例して電空レギュレータ２３に印加する電
圧を決定する二重積分動作と、流量センサ５による検出
値の偏差の微分に比例して電空レギュレータ２３に印加
する電圧を決定する微分動作とを含む制御則により処理
液の濃度を制御するものである。That is, the PID controller 33 according to the first embodiment uses PID control including proportional operation (P operation), integral operation (I operation), and differential operation (D operation). In the 2D controller 53, a double integration operation (I 2 operation) is further added. More specifically, the proportional operation that determines the voltage applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5, and the electropneumatic regulator in proportion to the integral of the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5. 23, an integral operation for determining the voltage to be applied to 23, a double integral operation for determining the voltage to be applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the double integral of the deviation of the detection value by the flow rate sensor 5, and the detection by the flow rate sensor 5. The concentration of the treatment liquid is controlled by a control law including a differential operation that determines the voltage applied to the electropneumatic regulator 23 in proportion to the differential of the deviation of the value.
【００４３】ＰＩＩ2 Ｄコントローラ５３においては、
図３に示すＰＩＤコントローラ３３と同様、圧力補正値
Ｐｃに基づいて圧力補正信号を作成する。In the PII 2 D controller 53,
Similar to the PID controller 33 shown in FIG. 3, the pressure correction signal is created based on the pressure correction value Pc.
【００４４】すなわち、比例動作（Ｐ動作）において
は、圧力補正値Ｐｃに比例ゲインＫｐｃを乗算し、この
乗算結果を作業用変数ｗｋ０として記憶する。また、積
分動作（Ｉ動作）においては、圧力補正値Ｐｃにサンプ
リング時間Ｔｓを乗算したものを圧力補正値の積分値Ｐ
ｃｉｔに加算して新たな圧力補正値の積分値Ｐｃｉｔと
し、この圧力補正値の積分値Ｐｃｉｔに積分ゲインＫｉ
ｃを乗算したものを先の作業用変数ｗｋ０に加算して新
たな作業用変数ｗｋ０とする。また、二重積分動作（Ｉ
2 動作）においては、圧力補正値の積分値Ｐｃｉｔにサ
ンプリング時間Ｔｓを乗算したものを圧力補正値の二重
積分値Ｐｃｉｔｔに加算して新たな圧力補正値の二重積
分値Ｐｃｉｔｔとし、この圧力補正値の二重積分値Ｐｃ
ｉｔｔに二重積分ゲインＫｉｉｃを乗算したものを先の
作業用変数ｗｋ０に加算して新たな作業用変数ｗｋ０と
する。さらに、微分動作（Ｄ動作）においては、圧力補
正値Ｐｃと１サンプリング前の圧力補正値Ｐｃｏとの差
をサンプリング時間Ｔｓで除算したものに微分ゲインＫ
ｄｃを乗算し、これを先の作業用変数ｗｋ０に加算して
新たな作業用変数ｗｋ０とする。また、圧力補正値Ｐｃ
を圧力補正値Ｐｃｏに変更する。ここで作成された作業
用変数ｗｋ０は、圧力補正信号として使用される。That is, in the proportional operation (P operation), the pressure correction value Pc is multiplied by the proportional gain Kpc, and the multiplication result is stored as the work variable wk0. In the integration operation (I operation), the product of the pressure correction value Pc and the sampling time Ts is multiplied by the integrated value P of the pressure correction value.
It is added to cit to obtain an integrated value Pcit of a new pressure correction value, and an integral gain Ki is added to the integrated value Pcit of this pressure correction value.
The value obtained by multiplying by c is added to the previous work variable wk0 to form a new work variable wk0. In addition, the double integration operation (I
2 operation), the product of the integral value Pcit of the pressure correction value and the sampling time Ts is added to the double integral value Pcitt of the pressure correction value to obtain the double integral value Pcitt of the new pressure correction value. Double integral value Pc of correction value
The product of itt multiplied by the double integral gain Kiic is added to the previous work variable wk0 to obtain a new work variable wk0. Further, in the differential operation (D operation), the differential gain K is obtained by dividing the difference between the pressure correction value Pc and the pressure correction value Pco one sampling before by the sampling time Ts.
dc is multiplied, and this is added to the previous work variable wk0 to obtain a new work variable wk0. In addition, the pressure correction value Pc
To the pressure correction value Pco. The work variable wk0 created here is used as a pressure correction signal.
【００４５】このＰＩＩ2 Ｄコントローラ５３を有する
流量フィードバックコントローラ２６を使用した場合に
おいては、処理槽１に処理液の供給を開始した直後の過
渡的状態に発生する偏差を、偏差の二重積分に比例する
項を制御則に含めることで除去することができる。従っ
て、このＰＩＩ2 Ｄコントローラ５３を有する流量フィ
ードバックコントローラ２６を使用した場合において
は、ＰＩＤコントローラ３３を有する流量フィードバッ
クコントローラ６を使用した場合の効果に加え、処理槽
１に処理液の供給を開始した直後の過渡的状態をも含め
て、処理液供給時間全域に亘る処理液濃度の平均値を目
標濃度と一致させることができる。When the flow rate feedback controller 26 having the PII 2 D controller 53 is used, the deviation occurring in the transient state immediately after the supply of the processing liquid to the processing tank 1 is converted into the double integration of the deviation. It can be removed by including a proportional term in the control law. Therefore, when the flow rate feedback controller 26 having the PII 2 D controller 53 is used, in addition to the effect of using the flow rate feedback controller 6 having the PID controller 33, the supply of the treatment liquid to the treatment tank 1 is started. It is possible to match the average value of the concentration of the treatment liquid over the entire treatment liquid supply time with the target concentration, including the transient state immediately after that.
【００４６】上述した実施の形態においては、純水供給
部１９から薬液混合部３に供給する純水を供給路１６ａ
中に配設した純水レギュレータ２０によって一定の圧力
に制御する場合について説明したが、この純水の圧力を
フィードバック制御によって一定値に維持するようにし
てもよい。In the above-described embodiment, the pure water supplied from the pure water supply unit 19 to the chemical mixing unit 3 is supplied to the supply path 16a.
Although the case has been described where the pure water regulator 20 disposed therein controls the pressure to a constant value, the pressure of the pure water may be maintained at a constant value by feedback control.
【００４７】また、上述した実施の形態においては、制
御部８を構成する流量フィードバックコントローラ６、
２６と圧力フィードバックコントローラ７とを個別に設
け、これらをカスケード接続する場合について説明した
が、これらを一体化した複数入出力構成の制御部を使用
してもよい。また、流量フィードバックコントローラ
６、２６や圧力フィードバックコントローラ７にかえ
て、同様の機能を実現するファジイ制御やニューラルネ
ットワーク等を利用してもよい。なお、上述した実施の
形態においては、圧力フィードバックコントローラ７も
ＰＩＤ制御を利用しているが、圧力フィードバックコン
トローラ７については他の制御方式を採用してもよい。Further, in the above-described embodiment, the flow rate feedback controller 6, which constitutes the control unit 8,
26 and the pressure feedback controller 7 are individually provided, and the case where these are cascade-connected has been described, but a control unit having a plurality of input / output configurations in which these are integrated may be used. Further, instead of the flow rate feedback controllers 6 and 26 and the pressure feedback controller 7, fuzzy control, a neural network or the like that realizes the same function may be used. Although the pressure feedback controller 7 also uses the PID control in the above-described embodiment, another control method may be adopted for the pressure feedback controller 7.
【００４８】さらに、上述した実施の形態においては、
基板Ｗとして略円形の半導体ウエハを使用し、この基板
Ｗを処理槽１に貯留された処理液中に浸漬してその処理
を行う基板処理装置にこの発明を適用した場合について
説明したが、処理液を基板Ｗに塗布または噴出して処理
する方式の基板処理装置にこの発明を適用してもよく、
また、液晶表示パネル用ガラス基板あるいは半導体製造
装置用マスク基板等の基板を処理する基板処理装置にこ
の発明を適用してもよい。Further, in the above-mentioned embodiment,
The case where the present invention is applied to a substrate processing apparatus that uses a substantially circular semiconductor wafer as the substrate W and immerses the substrate W in the processing liquid stored in the processing tank 1 has been described. The present invention may be applied to a substrate processing apparatus in which a liquid is applied to or jetted from a substrate W for processing.
Further, the present invention may be applied to a substrate processing apparatus for processing a substrate such as a glass substrate for a liquid crystal display panel or a mask substrate for a semiconductor manufacturing device.
【００４９】[0049]
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、流量検
出手段による検出値の偏差に比例して不活性ガス制御手
段の操作量を決定する比例動作と、流量検出手段による
検出値の偏差の積分に比例して不活性ガス制御手段の操
作量を決定する積分動作とを含む制御則により薬液を圧
送する圧力を制御することから、薬液導入弁の流量特性
が変化した場合等においても、処理液の濃度を速やかに
目標濃度に一致させることが可能となり、基板を精度よ
く処理することができる。According to the invention described in claim 1, the proportional operation for determining the operation amount of the inert gas control means in proportion to the deviation of the detection value by the flow rate detecting means, and the detection value by the flow rate detecting means. Since the pressure for pumping the chemical solution is controlled by the control law including the integral operation for determining the operation amount of the inert gas control means in proportion to the integral of the deviation, even when the flow rate characteristic of the chemical solution introduction valve is changed. As a result, the concentration of the processing liquid can be promptly matched with the target concentration, and the substrate can be processed with high accuracy.
【００５０】請求項２に記載の発明によれば、流量検出
手段による検出値の偏差に比例して不活性ガス制御手段
の操作量を決定する比例動作と、流量検出手段による検
出値の偏差の積分に比例して不活性ガス制御手段の操作
量を決定する積分動作と、流量検出手段による検出値の
偏差の二重積分に比例して不活性ガス制御手段の操作量
を決定する二重積分動作とを含む制御則により薬液を圧
送する圧力を制御することから、薬液導入弁の流量特性
が変化した場合等においても、処理液の濃度を速やかに
目標濃度に一致させることが可能となり、さらには、基
板処理部に処理液の供給を開始した直後の過渡的状態を
も含めて、処理液供給時間全域に亘る処理液濃度の平均
値を目標濃度と一致させることができる。このため、基
板をより精度よく処理することができる。According to the second aspect of the present invention, the proportional operation for determining the manipulated variable of the inert gas control means in proportion to the deviation of the detected value by the flow rate detecting means and the deviation of the detected value by the flow rate detecting means. An integral operation for determining the manipulated variable of the inert gas control means in proportion to the integral, and a double integral for determining the manipulated variable of the inert gas control means in proportion to the double integral of the deviation of the detection value by the flow rate detecting means. Since the pressure for pumping the chemical solution is controlled by the control law including the operation, even when the flow rate characteristic of the chemical solution introduction valve is changed, the concentration of the treatment solution can be promptly matched with the target concentration, and Can make the average value of the concentration of the processing liquid over the entire processing liquid supply time coincide with the target concentration, including the transitional state immediately after the supply of the processing liquid to the substrate processing unit is started. Therefore, the substrate can be processed more accurately.
【図１】この発明に係る基板処理装置の概要図である。FIG. 1 is a schematic diagram of a substrate processing apparatus according to the present invention.
【図２】薬液混合部３の断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a chemical liquid mixing section 3.
【図３】第１実施形態に係る制御部８の機能を模式的に
示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram schematically showing a function of a control unit 8 according to the first embodiment.
【図４】第２実施形態に係る制御部８の機能を模式的に
示すブロック図である。FIG. 4 is a block diagram schematically showing the function of a control unit 8 according to the second embodiment.
１ 処理槽 ２ 薬液タンク ３ 薬液混合部 ４ 純水供給部 ５ 流量センサ ６ 流量フィードバックコントローラ ７ 圧力フィードバックコントローラ ８ 制御部 ９ａ 薬液導入弁 １０ 純水導入弁 １６ａ 供給路 １６ｂ 供給路 １９ 純水供給源 ２０ 純水レギュレータ ２１ 窒素ガス供給源 ２２ 耐食レギュレータ ２３ 電空レギュレータ ２４ 圧縮空気供給源 ２５ 圧力トランスデューサ ２６ 流量フィードバックコントローラ ３３ ＰＩＤコントローラ ３４ ＰＩＤコントローラ ５３ ＰＩＩ2 Ｄコントローラ Ｗ 基板1 Processing Tank 2 Chemical Solution Tank 3 Chemical Solution Mixing Section 4 Pure Water Supply Section 5 Flow Rate Sensor 6 Flow Rate Feedback Controller 7 Pressure Feedback Controller 8 Control Section 9a Chemical Solution Introduction Valve 10 Pure Water Introduction Valve 16a Supply Path 16b Supply Path 19 Pure Water Supply Source 20 Pure water regulator 21 Nitrogen gas supply source 22 Corrosion resistant regulator 23 Electropneumatic regulator 24 Compressed air supply source 25 Pressure transducer 26 Flow rate feedback controller 33 PID controller 34 PID controller 53 PII 2 D controller W board
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭52−33118（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−70446（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−263144（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−278847（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−225061（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−153671（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−22369（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−317764（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99269（ＪＰ，Ｕ) 実開 平３−88333（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 21/304 B08B 3/08 Continuation of front page (56) Reference JP-A-52-33118 (JP, A) JP-A-9-70446 (JP, A) JP-A-8-263144 (JP, A) JP-A-7-278847 (JP , A) JP 7-225061 (JP, A) JP 7-153671 (JP, A) JP 7-22369 (JP, A) JP 5-317764 (JP, A) 4-99269 (JP, U) Actual Kaihei 3-88333 (JP, U) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) H01L 21/304 B08B 3/08
Claims (2)
した処理液により基板を処理する基板処理部と、 前記基板処理部と純水の供給源とを接続する供給路と、 前記供給路中に配設され、前記供給路を通過する純水中
に薬液を混合して処理液を生成するための薬液導入弁
と、 前記薬液を貯留する耐圧密閉構造の薬液タンクと、 前記薬液タンク内に不活性ガスを供給して前記薬液タン
ク内の薬液を加圧することにより、薬液を前記薬液タン
クから前記薬液導入弁に圧送する不活性ガス供給手段
と、 前記不活性ガス供給手段により前記薬液タンクに供給さ
れる不活性ガスの供給圧力を制御する不活性ガス制御手
段と、 前記薬液導入弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そ
こを通過する薬液の流量を検出する流量検出手段と、 前記薬液導入弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そ
こを通過する薬液の圧力を検出する圧力トランスデュー
サと、 予め設定された圧力設定値、前記流量検出手段により検
出された流量値、及び圧力トランスデューサにより検出
された圧力値に基づいて前記不活性ガス制御手段を制御
する制御部とを備え、 前記制御部は、その制御則としての前記流量検出手段に
よる検出値の偏差に比例した比例動作および前記流量検
出手段による検出値の偏差の積分に比例した積分動作に
基づいて圧力補正信号を求め、 予め設定された圧力設定値、前記圧力トランスデューサ
により検出された圧力値および前記圧力補正信号に基づ
いて圧力制御偏差を求め、 圧力制御偏差に対して制御則としての比例動作および積
分動作を行うことにより前記不活性ガス制御手段の操作
量を決定し、この操作量により前記不活性ガス制御手段
を制御する ことを特徴とする基板処理装置。1. A substrate processing section for processing a substrate with a processing solution generated by mixing a chemical solution into pure water, a supply path connecting the substrate processing section and a pure water supply source, and the supply path. A chemical liquid introducing valve for generating a processing liquid by mixing the chemical liquid in pure water passing through the supply passage, a chemical liquid tank having a pressure-resistant sealed structure for storing the chemical liquid, and the chemical liquid tank By supplying an inert gas to the chemical liquid tank to pressurize the chemical liquid, the chemical liquid tank pressurizes the chemical liquid from the chemical liquid tank to the chemical liquid introduction valve, and the chemical liquid tank by the inert gas supply means. Inert gas control means for controlling the supply pressure of the inert gas to be supplied to, and the flow rate detection means disposed between the chemical solution introduction valve and the chemical solution tank, for detecting the flow rate of the chemical solution passing therethrough, , The chemical liquid introduction valve A pressure transducer arranged between the chemical liquid tank and detecting the pressure of the chemical liquid passing therethrough; a preset pressure set value; a flow rate value detected by the flow rate detecting means; and a pressure transducer detected by the pressure transducer. A control unit for controlling the inert gas control unit based on the pressure value, and the control unit has a proportional operation proportional to the deviation of the detection value by the flow rate detection unit as the control rule and the flow rate detection unit.
Integral action proportional to the integral of the deviation of the detected value by the output means
A pressure correction signal is obtained based on the pressure setting value set in advance and the pressure transducer.
Based on the pressure value detected by
The pressure control deviation is calculated in accordance with
Operation of the inert gas control means by performing a minute operation
The amount of the inert gas control means
A substrate processing apparatus characterized by controlling the substrate.
した処理液により基板を処理する基板処理部と、 前記基板処理部と純水の供給源とを接続する供給路と、 前記供給路中に配設され、前記供給路を通過する純水中
に薬液を混合して処理液を生成するための薬液導入弁
と、 前記薬液を貯留する耐圧密閉構造の薬液タンクと、 前記薬液タンク内に不活性ガスを供給して前記薬液タン
ク内の薬液を加圧することにより、薬液を前記薬液タン
クから前記薬液導入弁に圧送する不活性ガス供給手段
と、 前記不活性ガス供給手段により前記薬液タンクに供給さ
れる不活性ガスの供給圧力を制御する不活性ガス制御手
段と、 前記薬液導入弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そ
こを通過する薬液の流量を検出する流量検出手段と、 前記薬液導入弁と前記薬液タンクとの間に配設され、そ
こを通過する薬液の圧力を検出する圧力トランスデュー
サと、 予め設定された圧力設定値、前記流量検出手段により検
出された流量値、及び圧力トランスデューサにより検出
された圧力値に基づいて前記不活性ガス制御手段を制御
する制御部とを備え、 前記制御部は、その制御則としての前記流量検出手段に
よる検出値の偏差に比例した比例動作、前記流量検出手
段による検出値の偏差の積分に比例した積分動作および
前記流量検出手段による検出値の偏差の二重積分に比例
した二重積分動作に基づいて圧力補正信号を求め、 予め設定された圧力設定値、前記圧力トランスデューサ
により検出された圧力値および前記圧力補正信号に基づ
いて圧力制御偏差を求め、 圧力制御偏差に対して制御則としての比例動作、積分動
作および二重積分動作を行うことにより前記不活性ガス
制御手段の操作量を決定し、この操作量により前記不活
性ガス制御手段を制御する ことを特徴とする基板処理装
置。2. A substrate processing section that processes a substrate with a processing solution generated by mixing a chemical solution into pure water, a supply path that connects the substrate processing section and a pure water supply source, and the supply path. A chemical liquid introducing valve for generating a processing liquid by mixing the chemical liquid in pure water passing through the supply passage, a chemical liquid tank having a pressure-resistant sealed structure for storing the chemical liquid, and the chemical liquid tank By supplying an inert gas to the chemical liquid tank to pressurize the chemical liquid, the chemical liquid tank pressurizes the chemical liquid from the chemical liquid tank to the chemical liquid introduction valve, and the chemical liquid tank by the inert gas supply means. Inert gas control means for controlling the supply pressure of the inert gas to be supplied to, and the flow rate detection means disposed between the chemical solution introduction valve and the chemical solution tank, for detecting the flow rate of the chemical solution passing therethrough, , The chemical liquid introduction valve A pressure transducer arranged between the chemical liquid tank and detecting the pressure of the chemical liquid passing therethrough; a preset pressure set value; a flow rate value detected by the flow rate detecting means; and a pressure transducer detected by the pressure transducer. And a control unit for controlling the inert gas control unit based on the pressure value, wherein the control unit is a proportional operation proportional to the deviation of the detection value by the flow rate detection unit as its control law, the flow rate detection hand.
Integral action proportional to the integral of the deviation of the detected value
Proportional to the double integral of the deviation of the value detected by the flow rate detecting means
A pressure correction signal is obtained based on the double integration operation performed, and the preset pressure setting value and the pressure transducer are set.
Based on the pressure value detected by
The pressure control deviation, and proportional to the pressure control deviation
The inert gas
The operation amount of the control means is determined, and the inactivity is determined by this operation amount.
A substrate processing apparatus characterized by controlling a volatile gas control means .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32790796A JP3453034B2 (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Substrate processing equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32790796A JP3453034B2 (en) | 1996-11-22 | 1996-11-22 | Substrate processing equipment |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH10154684A JPH10154684A (en) | 1998-06-09 |
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Family
ID=18204331
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3453034B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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1996
- 1996-11-22 JP JP32790796A patent/JP3453034B2/en not_active Expired - Lifetime
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| JPH10154684A (en) | 1998-06-09 |
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