JP3529251B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板を１枚保持
し、純水と薬液とを混合して得られた処理液を保持した
基板に供給して処理する枚葉式の基板処理装置に係り、
特には、基板に供給する処理液を調合するための機構の
改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置は、図６に
示すように構成されている。この装置は、基板Ｗを水平
姿勢に保持して鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転させるスピ
ンチャック１００と、スピンチャック１００に保持され
た基板Ｗに処理液を噴出供給するノズル１０１と、ノズ
ル１０１に供給する処理液を調合する処理液調合ユニッ
ト１０２とを備えている。

【０００３】処理液調合ユニット１０２は、１種類以上
（図では２種類）の薬液と純水とを所定の混合比率で混
合して処理液を得るためのユニットで、純水と各薬液を
個別に秤量するための秤量槽１１０や、秤量された各液
を混合して処理液を調合する調合槽１１１、調合された
処理液を貯留する貯留槽１１２などを備えている。

【０００４】各秤量槽１１０には、秤量対象の液（純
水、各薬液）がそれぞれ供給されるように構成され、ま
た、それぞれ上方から液吸引管１１３が垂設されてい
る。吸引管１１３の先端部１１３ａより高い位置まで純
水及び各薬液が各秤量槽１１０に供給された後、各液吸
引管１１３から各秤量槽１１０内の液を吸引すること
で、各液吸引管１１３の先端部１１３ａの高さ位置に応
じた液量の液が各秤量槽１１０に残されて純水や各薬液
の秤量が行われる。各秤量槽１１０における液吸引管１
１３の先端部１１３ａの高さ位置は混合比率に応じて調
節されている。

【０００５】各秤量槽１１０で秤量された純水と各薬液
は調合槽１１１に供給され、そこで混合比率に応じた液
量の純水と各薬液が混合され処理液が調合される。調合
された処理液は、密閉構造の貯留槽１１２に供給されて
そこに貯留される。貯留槽１１２には不活性ガス（Ｎ₂
ガスなど）が供給されるようになって、基板Ｗにノズル
１０１から処理液を噴出供給するときは、開閉弁１１４
を閉から開にすることで、貯留槽１１２内の処理液がガ
ス圧によってノズル１０１に圧送され、基板Ｗに噴出供
給される。

【０００６】この装置では、所定枚数の基板Ｗに対する
処理を行える量の処理液をまとめて調合して貯留するよ
うにしているので、貯留槽１１２に処理液が貯留されて
いる間は、開閉弁１１４を開にするだけで、基板Ｗに処
理液を供給することができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】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、基板に供給する処理液内の純水と薬液
との混合比率を変更する場合、従来装置では、貯留槽１
１２に貯留されている処理液を廃棄して、変更する混合
比率に応じて新たに処理液を調合し直さなければらず、
使用可能な処理液を廃棄することで、処理液（薬液）の
無駄な使用量が増加するという問題がある。また、新た
な混合比率で処理液を調合する場合、秤量槽１１０で秤
量する液量を変更しなければならず、各秤量槽１１０に
垂設された液吸引管１１３の先端部１１３ａの高さ位置
を調節し直さなければならないが、その調節は人手で行
うようになっているので、作業者の手間が増えるし、そ
の作業の間基板に対する処理が中断されるという問題も
ある。特に、基板に供給する処理液内の純水と薬液との
混合比率を頻繁に変更する場合などには、処理液内の純
水と薬液との混合比率を変更するごとに、液吸引管１１
３の先端部１１３ａの高さ位置を調節し直して処理液を
調合し直さなければならず、実質的に連続処理が不可能
となり、処理のスループットが著しく低下することにな
る。

【０００８】また、処理液を調合してからある程度の時
間が経過すると、処理液中の薬液の蒸発などが起こり、
処理液内の純水と各薬液の混合比率が変化するので処理
に用いることができなくなる。従って、処理液を調合し
てから所定時間経過してなお貯留槽１１２に残っている
処理液は廃棄しなければならず、処理液（薬液）の無駄
な使用量の増加を招くことになるし、調合した処理液の
時間管理（ライフタイムの管理）が必要になり、処理液
調合ユニット１０２の制御が複雑になる。

【０００９】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、処理液内の純水と薬液との混合比率の
頻繁な変更にも不都合なく柔軟に対応し、調合した処理
液の時間管理などが不要となる処理液の調合機構を備え
た基板処理装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】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、基板を１枚保持し、純水
と薬液とを混合して得られた処理液を前記保持された基
板に供給して処理する枚葉式の基板処理装置であって、
基板を１枚保持する基板保持手段と、前記基板保持手段
に保持された基板に処理液を供給する処理液供給部と、
前記処理液供給部と純水供給源との間に接続される純水
供給路と、薬液供給源に一端が接続され、他端が前記純
水供給路の途中に接続された薬液供給路と、薬液が前記
純水供給路に導入される位置よりも上流側の前記純水供
給路に配設され、前記純水供給路内の純水流量を予め決
められた所定の流量に調節する純水流量調節手段と、前
記薬液供給路に配設され、前記薬液供給路から前記純水
供給路に供給する薬液供給流量を任意に調節し得る薬液
供給流量調節手段と、前記薬液供給路に配設され、前記
薬液供給路から前記純水供給路に供給される薬液供給流
量現在値を計測する薬液供給流量計測手段と、各基板に
供給する処理液を調合する際の純水と薬液との混合条件
を入力する混合条件入力手段と、薬液が前記純水供給路
に導入される位置よりも下流側の前記純水供給路に配設
され、前記純水供給路と前記処理液供給部とを接続する
状態と、前記純水供給路と排液ドレインとを接続する状
態とに切り換える切換え手段と、入力された混合条件と
前記薬液供給流量計測手段で計測される薬液供給流量現
在値とに基づき、フィードバック制御で前記薬液供給流
量調節手段を制御し、入力された混合条件で純水と薬液
とを混合して処理液を得るように薬液供給流量を調節す
るとともに、前記薬液供給流量調節手段に対するフィー
ドバック制御を開始した時点から所定の準備時間の間は
前記純水供給路と排液ドレインとを接続する状態を維持
し、前記準備時間が経過した時点で前記純水供給路と前
記処理液供給部とを接続する状態に切換え、以後、所定
の処理時間の間は前記純水供給路と前記処理液供給部と
を接続する状態を維持して、前記処理時間が経過した時
点で前記純水供給路と排液ドレインとを接続する状態に
切換えるように前記切換え手段を制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とするものである。

【００１１】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の基板処理装置において、前記制御手段は、前記処
理時間が経過した時点で前記薬液供給路から前記純水供
給路への薬液の供給を停止するように前記薬液供給流量
調節手段を制御することを特徴とするものである。

【００１２】請求項３に記載の発明は、上記請求項１ま
たは２に記載の基板処理装置において、薬液が前記純水
供給路に導入される位置よりも上流側の前記純水供給路
に配設され、前記純水供給路内の純水流量現在値を計測
する純水流量計測手段と、前記計測される純水流量現在
値を監視し、薬液が前記純水供給路に導入される位置よ
りも上流側の前記純水供給路内の純水流量が予め決めら
れた所定の流量から外れたとき警報を発する監視手段
と、をさらに備えたことを特徴とするものである。

【００１３】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。純水流量調節手段によって、薬液が純水供給路に導
入される位置よりも上流側で、純水供給路内の純水流量
が予め決められた所定の流量に調節されている。従っ
て、薬液供給流量調節手段を調節して薬液供給路から純
水供給路に供給する薬液供給流量を適宜に調節すること
で、純水供給路内において所望の混合比率で純水と薬液
を混合した処理液を調合し、処理液供給部に供給するこ
とができる。

【００１４】基板保持手段に保持された基板に供給する
処理液を調合する際の純水と薬液との混合条件は混合条
件入力手段から入力される。この混合条件は、調合する
処理液内の純水と薬液の混合比率を指定する条件であ
り、純水と薬液の混合比率を混合条件として入力しても
よいし、純水流量が既知であるからその純水流量に対す
る薬液供給流量を混合条件として入力してもよい。

【００１５】制御手段は、入力された混合条件と薬液供
給流量計測手段で計測される薬液供給流量現在値とに基
づき、フィードバック制御で薬液供給流量調節手段を制
御し、入力された混合条件で純水と薬液とを混合するよ
うに薬液供給流量を調節する。このとき、薬液供給流量
調節手段に対するフィードバック制御を開始した時点か
ら、入力された混合条件に応じた薬液供給流量で薬液が
純水供給路に供給されて処理液の調合が安定し、入力さ
れた混合条件に従って混合された処理液を安定的に処理
液供給部に供給できるようになるまでに所定の時間が必
要になる。そこで、制御手段は、この時間を準備時間と
して、その準備時間の間は、純水供給路と排液ドレイン
とを接続する状態を維持し、入力された混合条件に従っ
て調合されるに至っていない処理液を排液ドレインに流
すようにし、準備時間が経過し、入力された混合条件に
従って混合された処理液を安定的に処理液供給部に供給
できるようになった時点で、純水供給路と処理液供給部
とを接続する状態に切り換えて、その処理液を処理液供
給部に流すようにしている。そして、処理液を処理液供
給部に流す状態に切換えてから所定の処理時間の間、処
理液を処理液供給部に流す状態を維持して、その処理時
間の間、処理液供給部から基板に処理液を供給して処理
し、処理時間が経過した時点で純水供給路と排液ドレイ
ンとを接続する状態に切り換えて処理液を排液ドレイン
に流すようにし、基板への処理液の供給を停止させる。
なお、制御手段は、基板への処理液の供給開始のタイミ
ングよりも上記準備時間だけ早く薬液供給流量調節手段
に対するフィードバック制御を開始すれば、基板への処
理液の供給が待たされることはない。

【００１６】請求項２に記載の発明によれば、制御手段
は、処理時間が経過した時点で薬液供給路から純水供給
路への薬液の供給を停止するように薬液供給流量調節手
段を制御するように構成したので、基板への処理液の供
給を停止した後、薬液を排液ドレインから廃棄し続ける
ことがなく、無駄な薬液の使用量を低減することができ
る。

【００１７】請求項３に記載の発明によれば、監視手段
は純水流量計測手段で計測される純水流量現在値を監視
し、薬液が純水供給路に導入される位置よりも上流側の
純水供給路内の純水流量が予め決められた所定の流量か
ら外れたとき警報を発する。純水流量が予め決められた
所定の流量に維持されていることを前提に薬液供給流量
を調節して処理液を調合しているので、例えば純水流量
調節手段の破損や誤動作などにより純水流量が予め決め
られた所定の流量から外れると、純水と薬液の混合比率
が入力された混合条件通りにならなくなる。この請求項
３に記載の発明によれば、そのような場合に作業者はす
ぐにその異常を知ることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の一実施形態に係る
基板処理装置の概略構成を示す図である。

【００１９】この装置は、基板Ｗを水平姿勢に保持して
鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転させる基板保持手段として
のスピンチャック１と、スピンチャック１に保持された
基板Ｗに処理液を噴出供給する処理液供給部としてのノ
ズル２とを有する基板処理部３と、ノズル２に供給する
処理液を調合する処理液調合ユニット４とを備えてい
る。

【００２０】図では真空吸着式のスピンチャック１を示
しているが、例えば、特公平３−９６０７号公報に開示
されているような基板Ｗの外周部を３箇所以上で保持す
るメカニカル式のスピンチャックを備えた装置であって
も本発明は同様に適用することができる。

【００２１】また、図では保持された基板Ｗの上面に純
水と薬液を混合した処理液を供給する場合を示している
が、保持された基板Ｗの下面に純水と薬液を混合した処
理液を供給する場合や、保持された基板Ｗの上下両面に
純水と薬液を混合した処理液を供給する場合などにも、
本発明は同様に適用することができる。

【００２２】次に、本発明の要部である処理液調合ユニ
ット４の構成を詳述する。純水供給源１０と基板処理部
３内のノズル２との間は純水供給路１１で接続されてい
る。なお、純水供給源１０は、工場のユーテイリティで
あってもよいし、純水貯留槽からガス圧で純水を圧送す
る構成であってもよい。純水供給路１１には、純水供給
源１０側から順に、純水流量調節手段としての純水圧力
調節器１２、調合部１３、切換え弁１４が配設されてい
る。純水圧力調節器１２は、電空レギュレータ１５から
与えられた空気圧（パイロット圧）に応じて、純水圧力
調節器１２の二次側の純水圧力を調節する制御弁であ
る。

【００２３】具体的には、純水圧力調節器１２は、その
内部にダイアフラムに連動する弁体を備えている。この
ダイアフラムの一方面にパイロット圧が、他方面に二次
側の純水圧力がそれぞれ作用する。両圧力に差圧がある
とダイアフラムが変形して弁体の開度が変わる。両圧力
が平衡したところで弁体が静止する。つまり、純水圧力
調節器１２の二次側の純水圧力がパイロット圧に平衡す
るように弁体が変位する。従って、一方のパイロット圧
を与えることにより、純水圧力調節器１２の二次側の純
水圧力を一定にすることができる。その結果、純水圧力
調節器１２の二次側の純水供給路１１の流路抵抗が変化
しない限り、純水供給路１１に流れる純水の流量を一定
にすることができる。

【００２４】電空レギュレータ１５は、供給された加圧
空気（圧空）を、後述するコントローラ５から与えられ
る操作電圧（Ｖｐ）に応じた空気圧（パイロット圧）に
変換して出力する。本実施形態では、純水供給路１１に
流れる純水の流量を常時、予め決められた所定の流量に
維持するために、コントローラ５は、常時一定の操作電
圧（Ｖｐ）を電空レギュレータ１５に出力するようにし
ている。

【００２５】調合部１３には、純水供給路１１の純水中
に異なる種類の薬液（図では、２種類の薬液１、２：薬
液１、２は例えば、アンモニアと過酸化水素水）を、供
給流量を任意に調節可能に個別に供給する薬液流量調節
弁１６が配設されている。薬液流量調節弁１６の入口側
には薬液供給源１７に接続された薬液供給路１８が接続
されている。なお、薬液供給源１７は、工場のユーテイ
リティであってもよいし、薬液貯留槽からガス圧で薬液
を圧送する構成であってもよい。

【００２６】図２を参照して薬液流量調節弁１６の一例
の構造を説明する。薬液流量調節弁１６は、純水供給路
１１の途中に介在する弁連結管３０に連結されている。
薬液流量調節弁１６の底面部と、弁連結管３０に穿たれ
た有底孔とが相まって弁室３１が形成されている。弁室
３１は接続孔３２を介して薬液供給路１８に連通接続さ
れている。また、弁室３１は薬液導入口３３を介して、
弁連結管３０の純水流路３０ａに連通接続されている。
弁室３１には、薬液導入口３３の開閉を行うとともに、
開口度を調節する絞り弁３４が設けられている。絞り弁
３４の基端は、弁本体３５内を摺動変位する支持体３６
に連結支持されている。この支持体３６は、バネ３７に
よって下方向に押し付けられている。パイロットエア供
給口３８にエアを供給しない状態では、バネ３７のバネ
力によって支持体３６および絞り弁３４は下方向に押し
付けられており、このとき薬液導入口３３は閉じられて
いる。一方、パイロットエア供給口３８に適宜の空気圧
（パイロット圧）のエアが供給されると、支持体３６と
一体に絞り弁３４がバネ３７のバネ力に抗して上昇し、
パイロット圧とバネ力とがバランスした位置で絞り弁３
４が停止し、その停止位置に応じた開度で薬液導入口３
３が開かれる。すなわち、この薬液流量調節弁１６は、
電空レギュレータ１９から与えられたパイロット圧に応
じて、その弁の開度が操作されることにより、薬液供給
管１８から純水供給路１１に供給する薬液供給流量を任
意に調節できるようになっている。

【００２７】図１に戻って、電空レギュレータ１９は、
供給された加圧空気（圧空）を、後述するコントローラ
５から与えられる操作電圧（Ｖｍ１、Ｖｍ２）に応じた
空気圧（パイロット圧）に変換し、薬液流量調節弁１６
のパイロットエア供給口３８に供給するように構成され
ている。

【００２８】なお、管路内に孔あきねじり板を固定し、
純水と各薬液とを均一に混合するように構成されたスタ
ティックミキサーを弁連結管３０と切換え弁１４との間
の純水供給路１１に配設することが好ましい。

【００２９】各薬液供給路１８には、各々の薬液供給路
１８に流れる薬液の流量を計測する薬液流量センサ２０
が配設されている。これら薬液流量センサ２０からの計
測信号（薬液供給流量現在値Ｓｍ１、Ｓｍ２）は後述す
るコントローラ５に与えられている。

【００３０】調合部１３の下流側に配設された切換え弁
１４は、純水供給路１１とノズル２とを接続する状態
と、純水供給路１１と排液ドレイン２１とを接続する状
態とに切り換えるための弁である。

【００３１】この切換え弁１４は、図３に示すように２
個の開閉弁１４ａ、１４ｂを組み合わせて構成されてい
る。ノーマル状態では、図３（ａ）に示すように純水供
給路１１と排液ドレイン２１とを接続する状態、すなわ
ち、調合部１３からの液が排液ドレイン２１に流される
状態になっていて、後述するコントローラ５から切換え
信号（ＣＳ）が与えられると、その間、図３（ｂ）に示
すように純水供給路１１とノズル２とを接続する状態、
すなわち、調合部１３で混合された処理液がノズル２に
流される状態に切り換えられるようになっている。な
お、切換え弁１４としては電磁式の三方弁などで構成し
てもよい。

【００３２】コントローラ５には、各基板Ｗに供給する
処理液を調合する際の純水と各薬液との混合条件を含む
各基板Ｗに対する処理条件が、処理条件入力部６から入
力されるように構成され、この処理条件に従って、コン
トローラ５は、装置全体、すなわち、基板処理部３およ
び処理液調合ユニット４に対する制御を行う。処理条件
の入力は、例えば、作業者により行われる。

【００３３】処理液調合ユニット４に対する制御には、
薬液流量調節弁１６の開閉および弁の開度の調節制御、
切換え弁１４の切換え制御を含んでいる。

【００３４】混合条件は、調合する処理液内の純水と各
薬液の混合比率を指定する条件であり、純水と各薬液の
混合比率を混合条件として入力してもよいし、純水流量
が予め決められた流量に維持されていて既知であるから
その純水流量に対する薬液供給流量を混合条件として入
力してもよい。

【００３５】混合比率で入力される場合、純水流量が既
知であるから、入力された混合比率で処理液を調合する
ための薬液供給流量を特定することができる。例えば、
純水流量をＦｐ、入力された混合比率が（純水：薬液
１：薬液２＝ｈｐ：ｈｍ１：ｈｍ２、例えば、１０：
１：２）であれば、薬液１の純水供給路１１への薬液供
給流量は〔Ｆｐ×（ｈｍ１／ｈｐ）〕、薬液２の純水供
給路１１への薬液供給流量は〔Ｆｐ×（ｈｍ２／ｈ
ｐ）〕となる。

【００３６】コントローラ５は、入力された混合条件か
ら各薬液の目標とする薬液供給流量（Ｔｍ１、Ｔｍ２）
を決めると、その目標の薬液供給流量（Ｔｍ１、Ｔｍ
２）と、各薬液流量センサ２０からの各薬液供給量現在
値（Ｓｍ１、Ｓｍ２）とに基づき、フィードバック制御
で各薬液流量調節弁１６の弁の開度を調節する。すなわ
ち、コントローラ５は、各薬液供給量現在値（Ｓｍ１、
Ｓｍ２）を監視しながら、各薬液供給量現在値（Ｓｍ
１、Ｓｍ２）と目標の薬液供給流量（Ｔｍ１、Ｔｍ２）
との偏差を無くすように、操作電圧（Ｖｍ１、Ｖｍ２）
を各電空レギュレータ１９に与えていき、各薬液供給量
現在値（Ｓｍ１、Ｓｍ２）と目標の薬液供給流量（Ｔｍ
１、Ｔｍ２）との偏差が無くなった状態の操作電圧（Ｖ
ｍ１、Ｖｍ２）を維持する。

【００３７】次に、本装置による１枚の基板Ｗに対する
処理動作を説明する。処理対象の基板Ｗが基板処理部３
に搬入されると、コントローラ５はその基板Ｗをスピン
チャック１に保持させる。この基板Ｗに対する処理条件
は処理条件入力部６から入力され、コントローラ５に与
えられる。コントローラ５は、その処理条件に従って、
純水と薬液とを混合した処理液を基板Ｗに供給して行う
処理を含む所定の処理を行わせる。このとき、コントロ
ーラ５は、純水と薬液とを混合した処理液を基板Ｗに供
給する開始タイミング（処理液供給開始タイミングｔ
ｓ）を処理条件によって特定する。

【００３８】図４は、純水と各薬液とを混合して得られ
た処理液を基板Ｗに供給して行う処理前後における切換
え弁１４の切換え状態を示している。図に示すように、
切換え弁１４は、処理液供給開始タイミングｔｓから処
理時間ＰＴ（１０秒程度）の間だけ、ノズル２に処理液
を流す状態にされ、それ以外は排液ドレイン２１に処理
液を流す状態にされる。これにより、処理液供給開始タ
イミングｔｓから処理時間ＰＴの間だけ純水と各薬液と
を入力された混合条件で混合した処理液がノズル２から
基板Ｗに噴出供給される。このとき、基板Ｗはスピンチ
ャック１とともに軸芯Ｊ周りに回転されている。処理時
間ＰＴは、一義的に決めておいてもよいし、処理条件で
指定するようにしてもよい。

【００３９】図４中のｔｃは、上述したフィードバック
制御による各薬液流量調節弁１６の弁の開度の調節を開
始するタイミング（処理液調合開始タイミング）であ
る。すなわち、コントローラ５は、処理液供給開始タイ
ミングｔｓよりも準備時間ＡＴ（数秒程度）だけ早いタ
イミング（ｔｃ）でフィードバック制御による各薬液流
量調節弁１６の弁の開度の調節を開始する。この処理液
調合開始タイミングｔｃの時点では切換え弁１４は処理
液を排液ドレイン２１に流す状態となっており、コント
ローラ５は、処理液調合開始タイミングｔｃから準備時
間ＡＴの間は処理液を排液ドレイン２１に流す状態を維
持し、準備時間ＡＴが経過した時点で処理液をノズル２
に流す状態に切換え、以後、処理時間ＰＴの間、処理液
をノズル２に流す状態を維持して、処理時間ＰＴが経過
した時点で処理液を排液ドレイン２１に流す状態に切換
えるように制御する。

【００４０】フィードバック制御による各薬液流量調節
弁１６の弁の開度の調節を開始してから、入力された混
合条件に応じた目標の各薬液供給流量で各薬液が純水供
給路１１に供給されるように各薬液流量調節弁１６の弁
の開度が調節されるまでにある程度の時間を要する。ま
た、調合部１３において入力された混合条件で純水と各
薬液とが混合されて所望の処理液が調合され始めてから
その処理液が切換え弁１４の入口側に到達するまでにも
ある程度の時間を要する。従って、フィードバック制御
による各薬液流量調節弁１６の弁の開度の調節を開始し
てから、入力された混合条件で純水と各薬液とが混合さ
れた処理液が切換え弁１４の入口側に安定的に流れてく
るようになるまでに要する時間を準備時間ＡＴとして設
定し、処理液調合開始タイミングｔｃから準備時間ＡＴ
の間は処理液を排液ドレイン２１に流す状態を維持し、
準備時間ＡＴが経過した時点で処理液をノズル２に流す
状態に切換えるように制御することにより、入力された
混合条件で純水と各薬液とが混合されるに至っていない
処理液を基板Ｗに供給するような不都合を防止すること
ができる。また、処理条件から決まる処理液供給開始タ
イミングｔｓで、フィードバック制御による各薬液流量
調節弁１６の弁の開度の調節を開始すると、基板Ｗに処
理液を供給できるまでに待ち時間が発生するが、処理条
件から決まる処理液供給開始タイミングｔｓより準備時
間ＡＴだけ早くフィードバック制御による各薬液流量調
節弁１６の弁の開度の調節を開始（準備時間ＡＴの間
は、基板処理部３で他の処理を行ってもよい）すること
で、待ち時間なく予定通りに基板Ｗへの処理液の供給を
開始できる。

【００４１】なお、準備時間ＡＴは一義的に決めておい
てもよいし、薬液の調合を行うごとに、混合条件に応じ
て準備時間ＡＴを個別に決めるようにしてもよい。混合
条件が異なると、各薬液流量調節弁１６の弁の開度の調
節に要する時間に差が出ることが考えられるが、その調
節時間の変動が大きい場合には、後者のように準備時間
ＡＴを決めることで、薬液の調合を行うごとに最適な準
備時間ＡＴが設定できる。準備時間ＡＴの間に純水供給
路１１に供給される薬液は廃棄されるので、準備時間Ａ
Ｔが不必要に長いと、無駄に廃棄する薬液量が増える
が、薬液の調合を行うごとに最適な準備時間ＡＴを設定
することで、無駄に廃棄する薬液量を最小に抑えること
ができる。

【００４２】ところで、処理時間ＰＴが経過してから次
の基板Ｗに対する処理液供給開始タイミングｔｓまでの
間は、切換え弁１４は処理液を排液ドレイン２１に流す
状態になっている。従って、各電空レギュレータ１９へ
の操作電圧を処理時間ＰＴのときのまま維持している
と、不必要な薬液の廃棄量が増えることになり、無駄な
薬液の使用量が増加することになる。そこで、コントロ
ーラ５は、処理時間ＰＴが経過した時点で、各薬液流量
調節弁１６にエアを供給しない（弁を閉じる）ようにす
る操作電圧を電空レギュレータ１９に与えて、薬液供給
路１８から純水供給路１１への薬液の供給を停止させる
ように制御する。これにより、薬液の廃棄は、準備時間
ＡＴの間だけにとなり、無駄な薬液の使用量を大幅に低
減することができる。

【００４３】本装置は、各基板Ｗごとに上記のように装
置を制御して各基板Ｗを処理する。すなわち、本装置で
は、基板Ｗに供給する処理液を、作り置きしておくので
はなく、必要な時に、必要な量だけ、指定された混合条
件に従って調合するので、混合比率を頻繁に変更して処
理するような場合でも、作り置きの処理液を廃棄した
り、処理が中断されたり、連続処理が妨げられたりする
などの不都合を招かずに、柔軟に対応することができ、
また、処理液のライフタイム管理なども不要となる。さ
らに、本装置によれば、入力された混合条件に従って処
理液が自動的に調合されるので、作業者は混合条件を入
力するだけで、その他の調節作業などを行う必要がな
く、作業者の負担を軽減することもできる。

【００４４】なお、１枚の基板Ｗに対して処理液を基板
Ｗに供給する処理を２回以上行う場合には、各処理で使
用する処理液の調合を上記と同様に行えばよい。

【００４５】ところで、上記の実施形態では、純水供給
路１１に流れる純水の流量が一定に維持されていること
を前提にしているが、例えば、純水供給路１１の流路抵
抗が変動すれば、純水圧力を一定に維持していても純水
供給路１１に流れる純水の流量が変動する。この場合、
処理液内の純水と各薬液との混合比率が変動するので、
入力された混合条件通りに調合された処理液を得ること
ができなくなる。そこで、図５に示すように、純水供給
路１１に、これに流れる純水の流量を計測する純水流量
センサ４０を配設し、この純水流量センサ４０からの計
測信号（純水流量現在値Ｓｐ）をコントローラ５で監視
し、純水供給路１１内の純水流量が予め決められた所定
の流量から外れたときブザーなどの警報機器４１から警
報を発して、純水流量の変動を作用者に知らせるように
構成してもよい。さらに、純水供給路１１内の純水流量
が予め決められた所定の流量から外れたとき処理を中断
するように基板処理部３を制御してもよい。

【００４６】また、純水流量センサ４０からの純水流量
現在値Ｓｐをコントローラ５で監視し、純水供給路１１
内の純水流量が予め決められた所定の流量から外れたと
き、純水供給路１１内の純水流量を予め決められた所定
の流量に戻し、維持するように、フィードバック制御で
純水圧力調節器１２および電空レギュレータ１５を制御
してもよい。すなわち、純水流量現在値Ｓｐと予め決め
られた所定の流量との偏差を無くすように、電空レギュ
レータ１５に与える操作電圧Ｖｐを調節し、純水流量現
在値Ｓｐと予め決められた所定の流量との偏差が無くな
った状態の操作電圧Ｖｐを維持する。

【００４７】また、上記実施形態では、純水供給路１１
に流れる純水流量の調節を純水圧力で調節するように構
成したが、例えば、薬液流量調節弁１６と同様の構成の
流量調節弁を調合部１３より上流側の純水供給路１１に
配設して、この流量調節弁で純水供給路１１に流れる純
水流量を調節するように構成してもよい。この場合に
も、純水の流量調節弁の破損や誤動作などを考量して、
上記図５のように純水流量センサ４０を設けて、純水流
量を監視し、純水流量が予め設定された所定の流量から
外れたとき警報機器４１から警報を発するように構成し
てもよい。

【００４８】上記実施形態では、純水に２種類の薬液を
混合することができる装置を示しているが、純水と１種
類の薬液とを混合する場合には、薬液供給源１７から薬
液流量調節弁１６までの薬液供給系を１系統だけ備えれ
ばよいし、純水と３種類以上の薬液とを混合する場合に
は、前記薬液供給系を３系統以上備えればよい。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、所定の流量で純水が流されて
いる純水供給路に薬液を直接供給して純水供給路内で純
水と薬液とを混合して処理液を調合しその処理液を処理
液供給部から基板に供給するとともに、純水供給路に供
給する薬液供給流量を適宜に調節可能に構成しているの
で、処理液の調合を常時自動で行うことができ、作業者
の手間を省くことができるとともに、混合条件が頻繁に
変更されても、その変更を速やかに行え、処理を中断し
たり、連続処理が妨げられることがない。また、純水供
給路に供給する薬液供給流量を実測値を監視しながらフ
ィードバック制御で薬液供給流量を調節するように構成
しているので、所望の混合条件で純水と薬液とを混合し
た処理液の調合を正確に行うことができる。さらに、薬
液供給流量調節手段に対するフィードバック制御を開始
した時点から所定の準備時間の間は純水供給路と排液ド
レインとを接続した状態を維持し、準備時間が経過した
時点で純水供給路と処理液供給部とを接続した状態に切
換えるようにしているので、混合条件で純水と薬液とが
混合されるに至っていない処理液を基板に供給するよう
な不都合を防止することができる。

【００５０】請求項２に記載の発明によれば、処理時間
が経過した時点で薬液供給路から純水供給路への薬液の
供給を停止するように薬液供給流量調節手段を制御する
ように構成したので、基板への処理液の供給を停止した
後、薬液を排液ドレインから廃棄し続けることがなく、
無駄な薬液の使用量を低減することができる。

【００５１】請求項３に記載の発明によれば、純水流量
計測手段で計測される純水流量現在値を監視し、薬液が
純水供給路に導入される位置よりも上流側の純水供給路
内の純水流量が予め設定された所定の流量から外れたと
き警報を発するように構成しているので、純水流量調節
手段の破損や誤動作などにより調合する処理液の混合条
件が、入力された混合条件通りにならなくなったら、す
ぐに作業者はその異常を知ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略
構成を示す図である。

【図２】薬液流量調節弁の一例の構造を示す断面図であ
る。

【図３】切換え弁の一例の構成を示す図である。

【図４】切換え弁の切換え制御を説明するためのタイム
チャートである。

【図５】本発明の別の実施形態に係る基板処理装置の概
略構成を示す図である。

【図６】従来装置の構成を示す図である。

【符号の説明】

１：スピンチャック ２：ノズル ５：コントローラ ６：処理条件入力部 １０：純水供給源 １１：純水供給路 １２：純水圧力調節器 １４：切換え弁 １５、１９：電空レギュレータ １６：薬液流量調節弁 １７：薬液供給源 １８：薬液供給路 ２０：薬液流量センサ ２１：排液ドレイン ４０：純水流量センサ ４１：警報機器 Ｗ：基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上野 賢治 京都府京都市伏見区羽束師古川町322 大日本スクリーン製造株式会社 洛西事 業所内 (56)参考文献 特開 平３−161078（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−114565（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−99269（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 11/08 B05C 11/10 G03F 7/30 H01L 21/027

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を１枚保持し、純水と薬液とを混合
   して得られた処理液を前記保持された基板に供給して処
   理する枚葉式の基板処理装置であって、 基板を１枚保持する基板保持手段と、 前記基板保持手段に保持された基板に処理液を供給する
   処理液供給部と、 前記処理液供給部と純水供給源との間に接続される純水
   供給路と、 薬液供給源に一端が接続され、他端が前記純水供給路の
   途中に接続された薬液供給路と、 薬液が前記純水供給路に導入される位置よりも上流側の
   前記純水供給路に配設され、前記純水供給路内の純水流
   量を予め決められた所定の流量に調節する純水流量調節
   手段と、 前記薬液供給路に配設され、前記薬液供給路から前記純
   水供給路に供給する薬液供給流量を任意に調節し得る薬
   液供給流量調節手段と、 前記薬液供給路に配設され、前記薬液供給路から前記純
   水供給路に供給される薬液供給流量現在値を計測する薬
   液供給流量計測手段と、 各基板に供給する処理液を調合する際の純水と薬液との
   混合条件を入力する混合条件入力手段と、 薬液が前記純水供給路に導入される位置よりも下流側の
   前記純水供給路に配設され、前記純水供給路と前記処理
   液供給部とを接続する状態と、前記純水供給路と排液ド
   レインとを接続する状態とに切り換える切換え手段と、 入力された混合条件と前記薬液供給流量計測手段で計測
   される薬液供給流量現在値とに基づき、フィードバック
   制御で前記薬液供給流量調節手段を制御し、入力された
   混合条件で純水と薬液とを混合して処理液を得るように
   薬液供給流量を調節するとともに、前記薬液供給流量調
   節手段に対するフィードバック制御を開始した時点から
   所定の準備時間の間は前記純水供給路と排液ドレインと
   を接続する状態を維持し、前記準備時間が経過した時点
   で前記純水供給路と前記処理液供給部とを接続する状態
   に切換え、以後、所定の処理時間の間は前記純水供給路
   と前記処理液供給部とを接続する状態を維持して、前記
   処理時間が経過した時点で前記純水供給路と排液ドレイ
   ンとを接続する状態に切換えるように前記切換え手段を
   制御する制御手段と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記制御手段は、前記処理時間が経過した時点で前記薬
   液供給路から前記純水供給路への薬液の供給を停止する
   ように前記薬液供給流量調節手段を制御することを特徴
   とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の基板処理装置
   において、 薬液が前記純水供給路に導入される位置よりも上流側の
   前記純水供給路に配設され、前記純水供給路内の純水流
   量現在値を計測する純水流量計測手段と、 前記計測される純水流量現在値を監視し、薬液が前記純
   水供給路に導入される位置よりも上流側の前記純水供給
   路内の純水流量が予め決められた所定の流量から外れた
   とき警報を発する監視手段と、 をさらに備えたことを特徴とする基板処理装置。