JP5448521B2 - Treatment liquid supply apparatus and treatment liquid supply method - Google Patents
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Description
この発明は、基板等の処理対象を処理するための処理液を供給するための装置および方法に関する。処理対象の一例は基板である。基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。 The present invention relates to an apparatus and a method for supplying a processing liquid for processing a processing target such as a substrate. An example of a processing target is a substrate. Examples of the substrate include a semiconductor wafer, a liquid crystal display substrate, a plasma display substrate, an FED (Field Emission Display) substrate, an optical disk substrate, a magnetic disk substrate, a magneto-optical disk substrate, and a photomask substrate. included.
半導体素子の製造工程では基板の一例としての半導体ウエハに対して処理液を用いた処理が施される。また、液晶表示装置その他の表示装置の製造工程では、ガラス基板等の表面に対して処理液を用いた処理が施される。このような処理を実行するための基板処理装置の一つの例は、基板を一枚ずつ処理する枚葉式基板処理装置である。枚葉式基板処理装置は、1枚の基板を保持して回転するスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板に処理液(薬液またはリンス液)を供給する処理液ノズルとを有する基板処理部を処理装置本体に備えている。処理液ノズルに対して処理液を供給するために、処理装置本体とは別に薬液キャビネットが備えられる。薬液キャビネットと処理装置本体との間は配管で接続される。この配管を介して、薬液キャビネットから処理装置本体内の処理液ノズルへと処理液(薬液)が供給される。 In a semiconductor element manufacturing process, a semiconductor wafer as an example of a substrate is processed using a processing liquid. Further, in the manufacturing process of the liquid crystal display device and other display devices, the surface of the glass substrate or the like is processed using a processing liquid. One example of a substrate processing apparatus for performing such processing is a single wafer processing apparatus that processes substrates one by one. A single wafer processing apparatus includes a spin chuck that holds and rotates a single substrate, and a processing liquid nozzle that supplies a processing liquid (chemical solution or rinsing liquid) to the substrate held by the spin chuck. Is provided in the main body of the processing apparatus. In order to supply the processing liquid to the processing liquid nozzle, a chemical liquid cabinet is provided separately from the processing apparatus main body. The chemical liquid cabinet and the processing apparatus main body are connected by piping. The processing liquid (chemical liquid) is supplied from the chemical liquid cabinet to the processing liquid nozzle in the processing apparatus main body through this pipe.
薬液キャビネットは、薬液槽と、ポンプとを備えている。薬液槽からポンプによって汲み出された薬液が、薬液配管および薬液バルブを介して、処理液ノズルへと供給される。処理液ノズルから薬液を吐出しないときには、薬液バルブの手前で薬液配管に接続した帰還路を介して薬液槽へと薬液が戻される。これにより、薬液を常時循環させる循環経路が形成されている。循環経路には温度調節器が配置されていて、薬液の温度を適値に保持するようになっている。基板に供給された薬液を回収して再利用する場合には、基板処理部から回収配管を介して導かれてくる使用済み薬液が薬液槽へと導入されることになる。 The chemical liquid cabinet includes a chemical tank and a pump. The chemical liquid pumped out from the chemical liquid tank by the pump is supplied to the processing liquid nozzle through the chemical liquid piping and the chemical liquid valve. When the chemical solution is not discharged from the processing solution nozzle, the chemical solution is returned to the chemical solution tank through a return path connected to the chemical solution pipe before the chemical solution valve. Thereby, a circulation path for constantly circulating the chemical solution is formed. A temperature controller is arranged in the circulation path so as to keep the temperature of the chemical solution at an appropriate value. When the chemical solution supplied to the substrate is recovered and reused, the used chemical solution guided from the substrate processing unit through the recovery pipe is introduced into the chemical solution tank.
薬液は、複数の成分液の混合液からなる場合がある。たとえば、第1薬液原液、第2薬液原液および純水(DIW:脱イオン水)を所定混合比で混合して、基板処理用の薬液が調合される場合がある。より具体的には、第1薬液原液としてアンモニア水を用い、第2薬液原液として過酸化水素水を用い、アンモニア水、過酸化水素水および純水を所定の混合比で混合することにより、SC1と呼ばれる薬液を調合することができる。 A chemical | medical solution may consist of a liquid mixture of a some component liquid. For example, a chemical solution for substrate processing may be prepared by mixing a first chemical solution stock solution, a second chemical solution stock solution, and pure water (DIW: deionized water) at a predetermined mixing ratio. More specifically, by using ammonia water as the first chemical stock solution, hydrogen peroxide solution as the second chemical stock solution, and mixing ammonia water, hydrogen peroxide solution and pure water at a predetermined mixing ratio, SC1 It is possible to prepare a chemical solution called
薬液槽に貯留される薬液を構成する各成分の成分濃度は、各一定範囲内に保持されることが好ましい。これにより、基板に対して安定した高品質な処理を施すことができる。
しかし、薬液を循環させたり、使用済み薬液を回収したりしているうちに、薬液槽内の薬液の成分濃度が低下して、いずれかの成分濃度が許容範囲外の値となるおそれがある。
この問題は、薬液の成分濃度を測定する成分濃度測定装置を設け、いずれかの成分の成分濃度が所定値未満となった場合に、該当する成分液を補充することにより解決できる。
It is preferable that the component concentration of each component constituting the chemical solution stored in the chemical solution tank is maintained within a certain range. As a result, stable high-quality processing can be performed on the substrate.
However, while circulating the chemicals or collecting used chemicals, the concentration of the chemicals in the chemicals tank may decrease, and any of the component concentrations may be outside the allowable range. .
This problem can be solved by providing a component concentration measuring device for measuring the component concentration of the chemical solution and replenishing the corresponding component solution when the component concentration of any of the components becomes less than a predetermined value.
ところが、不足成分の成分液を単液の状態で供給すると、薬液槽内の薬液に濃度むらが生じるから、薬液槽内で当該成分液が拡散して濃度が均一になるまでの安定時間が必要となる。その間、基板の処理を行うことができないから、生産性を損なうおそれがある。安定時間の待機を省いて基板処理を継続すると、処理品質が犠牲となる。
また、成分濃度を許容範囲内の値とするために補充すべき成分液の量を事前に特定できないという問題もある。なぜなら、いずれかの成分の成分濃度が所定値未満となった時点で薬液槽内に残されている薬液総量が、一般には未知だからである。すなわち、一般的な薬液槽では、薬液の補充が必要となる補給液面高と、補給停止のための補給停止液面高とが検出されるようになっているにすぎず、これらの間の中間的な液面高を検出する手段は設けられていない。したがって、中間的な液面高の状態でいずれかの成分の成分濃度の不足が検出されても、その時点での薬液槽内の薬液総量を知ることはできない。したがって、成分液の必要補充量を特定することができない。
However, if the component liquid of the deficient component is supplied in a single liquid state, the concentration of the chemical liquid in the chemical liquid tank will be uneven, so a stable time is required until the concentration of the component liquid diffuses and becomes uniform in the chemical liquid tank. It becomes. In the meantime, since the substrate cannot be processed, the productivity may be impaired. If substrate processing is continued without waiting for a stable time, processing quality is sacrificed.
There is also a problem that the amount of the component liquid to be replenished in order to make the component concentration within the allowable range cannot be specified in advance. This is because the total amount of the chemical solution remaining in the chemical solution tank when the component concentration of any of the components becomes less than a predetermined value is generally unknown. That is, in a general chemical tank, only the replenishment liquid level that requires replenishment of chemical liquid and the replenishment stop liquid level for replenishment stoppage are detected. No means for detecting an intermediate liquid level is provided. Therefore, even if an insufficient concentration of any of the components is detected in an intermediate liquid level state, the total amount of the chemical solution in the chemical solution tank at that time cannot be known. Therefore, the necessary replenishment amount of the component liquid cannot be specified.
このような状況では、薬液槽内の薬液の組成が急変しないように、少量ずつ不足成分の成分液を補充せざるを得ない。したがって、少量ずつの不足成分の供給および濃度の安定化が必要であるから、不足成分の成分濃度を許容範囲内の値まで回復させるのに長い時間が必要となり、生産性を著しく損なうおそれがある。成分濃度の許容範囲が狭い場合には、この問題がより深刻になる。 In such a situation, it is necessary to replenish the component liquid of the insufficient component little by little so that the composition of the chemical liquid in the chemical tank does not change suddenly. Therefore, since it is necessary to supply the insufficient component in small amounts and to stabilize the concentration, it takes a long time to restore the component concentration of the insufficient component to a value within the allowable range, which may significantly impair the productivity. . This problem becomes more serious when the component concentration tolerance is narrow.
さらにまた、薬液槽が空の状態での液投入時と成分濃度不足時の成分液補充時とでは供給量が全く異なるので、微少量ずつの単液補充のために専用の供給系統を設ける必要がある。たとえば、薬液槽が空の状態での液投入にはポンプを備えた供給系統を用いる一方で、成分液補充時には密閉タンク内をガス加圧して少量ずつ成分液を補充する供給系統を用いる必要がある。さらに、単液補充による濃度変動を緩和するために、成分液を希釈して供給する供給系統を用いる必要に迫られる可能性もある。さらにまた、成分液を確実に微少流量で供給するために流量を監視するとすれば、超音波流量計その他の高精度機器が必要になる可能性もある。したがって、成分液の補充のために専用の供給系統を設けると、構成が複雑になり、それに応じてコストも嵩むという問題が避けられない。 Furthermore, since the supply amount is completely different between when the liquid is supplied with the chemical tank empty and when the component liquid is replenished when the component concentration is insufficient, it is necessary to provide a dedicated supply system for single liquid replenishment in small amounts. There is. For example, a supply system equipped with a pump is used to supply liquid when the chemical tank is empty, while a supply system that replenishes component liquids in small amounts by gas pressurization in the sealed tank is necessary when replenishing component liquids. is there. Furthermore, there is a possibility that it is necessary to use a supply system that dilutes and supplies component liquids in order to alleviate concentration fluctuations due to single liquid replenishment. Furthermore, if the flow rate is monitored in order to reliably supply the component liquid at a minute flow rate, an ultrasonic flow meter or other high-precision equipment may be required. Therefore, if a dedicated supply system is provided for replenishing the component liquid, the configuration becomes complicated and the cost increases accordingly.
そこで、この発明の目的は、生産性を著しく損なうことなく、処理液の成分濃度を補正することができる処理液供給装置および処理液供給方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a processing liquid supply apparatus and a processing liquid supply method capable of correcting the component concentration of a processing liquid without significantly impairing productivity.
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、処理対象(W)に処理液による処理を施すための処理部(5)に供給すべき処理液(14)を貯留するための処理液槽(10)と、前記処理液槽に処理液を投入する処理液投入路(25)と、前記処理液投入路の途中(より具体的には、処理液投入路を構成する配管途中)で前記処理液を構成する複数の成分液を合流させて混合する混合手段(11)と、前記処理液槽内の処理液に含まれる複数の成分の成分濃度をそれぞれ測定する成分濃度測定手段(20)と、前記成分濃度測定手段によって測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて各成分液の供給量を演算する成分液供給量演算手段(30,S9,S10)と、前記成分液供給量演算手段によって演算された成分液供給量に従って、前記混合手設で複数の成分液を混合させながら、混合によって得られた混合液を前記処理液槽に供給させる供給制御手段(30,S5,S6,S7,S16,S21,S32〜S41)と、前記処理液槽内の処理液量を検出する処理液量検出手段(13)とを含み、前記成分液供給量演算手段は、前記処理液量検出手段によって検出された処理液量に基づいて、前記処理液槽に供給すべき処理液の供給総量を求める供給総量演算手段(S9)と、前記供給総量演算手段によって求められた供給総量と、前記成分濃度測定手段によって測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、各成分液の個別供給量を演算する個別供給量演算手段(S10)とを含む、処理液供給装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
The invention according to
この構成によれば、処理液槽内の処理液の成分濃度(測定値)とその目標値とに応じて、処理液を構成する複数の成分液のそれぞれの供給量が求められる。このそれぞれ求められた供給量の複数の成分液は、混合手段で混合されて混合液の状態とされ、この混合液が処理液槽に供給される。これにより、処理液槽内の処理液の成分濃度を補正することができる。しかも、成分液を単液で供給する場合に比較して、処理液槽内の濃度むらの発生を大幅に抑制することができる。したがって、濃度むらが解消されるまでの安定時間が不要であるか、必要であっても短時間でよいので、処理対象の処理に関する生産性を向上することができる。 According to this configuration, the supply amount of each of the plurality of component liquids constituting the processing liquid is determined according to the component concentration (measured value) of the processing liquid in the processing liquid tank and the target value. The plurality of component liquids having the respective supplied amounts are mixed by the mixing means to be in a mixed liquid state, and the mixed liquid is supplied to the processing liquid tank. Thereby, the component density | concentration of the process liquid in a process liquid tank can be correct | amended. And compared with the case where the component liquid is supplied as a single liquid, it is possible to greatly suppress the occurrence of uneven concentration in the processing liquid tank. Therefore, the stabilization time until the density unevenness is eliminated is unnecessary, or even if it is necessary, a short time is required, so that the productivity related to the processing to be processed can be improved.
また、成分液を個々に供給するのではなく、他の成分液と混合した混合液の状態で供給するので、各成分液を微少流量で供給する必要がなく、処理液が空のときの処理液投入系統とは別の供給系統を設ける必要がない。したがって、構成が複雑でなく、コストが嵩むこともない。
前記混合手段は、処理液投入路を構成する配管に介装された配管状の混合部(26。たとえばマニホールド)と、この混合部と複数の成分液供給源との間に接続された複数の成分液配管(31〜33)と、この複数の成分液配管にそれぞれ介装された開閉弁(34〜36)とを含むものであってもよい。
In addition, since component liquids are not supplied individually but in the form of a mixed liquid mixed with other component liquids, it is not necessary to supply each component liquid at a minute flow rate, and processing when the processing liquid is empty There is no need to provide a supply system separate from the liquid supply system. Therefore, the configuration is not complicated and the cost is not increased.
The mixing means includes a pipe-shaped mixing section (26, for example, a manifold) interposed in a pipe constituting the processing liquid charging path, and a plurality of components connected between the mixing section and a plurality of component liquid supply sources. It may include component liquid piping (31 to 33) and on-off valves (34 to 36) respectively interposed in the plurality of component liquid piping.
この発明では、さらに、処理液槽内の処理液量が検出され、その検出された処理液量に基づいて、処理液槽に供給すべき処理液の供給総量が求められる。この供給総量、測定された成分濃度、および当該成分濃度の目標値に応じて、各成分液の個別供給量が演算される。この演算された個別供給量の成分液が混合手段で混合されながら処理液槽へと供給されることになる。 In the present invention, the amount of the processing liquid in the processing liquid tank is further detected, and the total supply amount of the processing liquid to be supplied to the processing liquid tank is obtained based on the detected amount of the processing liquid. The individual supply amount of each component liquid is calculated according to the total supply amount, the measured component concentration, and the target value of the component concentration. This calculated individual supply amount of component liquid is supplied to the processing liquid tank while being mixed by the mixing means.
処理液は、複数の成分液を既定混合比(目標混合比)で混合して調製される。こうして調製された処理液においては、複数の成分の成分濃度は目標値に等しいかまたは目標値に極めて近似している。成分濃度測定手段によって測定された成分濃度が目標値から外れている場合には、当該成分の過不足が生じている。そこで、供給総量の処理液を補充するときに、この供給総量を前記既定混合比とは異なる比率で按分することにより、個々の成分液の個別供給量が求められる。具体的には、不足している成分があれば該当する成分液の割合を大きくし、過剰の成分があれば該当する成分液の割合を小さくした比率で供給総量を按分して個別供給量が求められる。これにより、それぞれ求められた個別供給量の複数の成分液を混合して処理液槽に供給することによって、処理液槽内の成分の過不足が補正され、当該成分濃度を適値に復帰させることができる。 The treatment liquid is prepared by mixing a plurality of component liquids at a predetermined mixing ratio (target mixing ratio). In the treatment liquid thus prepared, the component concentrations of the plurality of components are equal to or very close to the target value. When the component concentration measured by the component concentration measuring means deviates from the target value, the component is excessive or insufficient. Therefore, when the processing liquid of the total supply amount is replenished, the total supply amount is divided at a ratio different from the predetermined mixing ratio, thereby obtaining the individual supply amounts of the individual component liquids. Specifically, if there is an insufficient component, the proportion of the corresponding component liquid is increased, and if there is an excess component, the total supply amount is prorated according to the ratio of decreasing the proportion of the corresponding component liquid. Desired. Thereby, by mixing a plurality of component liquids of the respective individual supply amounts obtained and supplying them to the processing liquid tank, the excess or deficiency of the components in the processing liquid tank is corrected, and the concentration of the components is restored to an appropriate value. be able to.
より具体的には、目標混合比(既定混合比)に応じて各成分の個別供給量基本値を求め、測定成分濃度と目標成分濃度値との偏差に応じて当該基本値を補正することによって、個別供給量を求めるようにしてもよい。
前記処理液量検出手段は、処理液の投入を開始すべき投入開始レベル(投入下限レベル)と、処理液の投入を停止すべき投入停止レベル(投入上限レベル)との間の中間レベルの処理液量を検出できるように、処理液槽内の処理液量を段階的または連続的に検出するものであることが好ましい。段階的に処理液量を検出するときの段階数は、処理液中の成分濃度の変動許容幅に応じて定めればよい。段階数が少ないほど処理液量検出精度が低くなるから、それに応じて、成分濃度を目標値に復帰させるための個別供給量の演算に誤差が生じる。この誤差が許容される範囲となるように、段階数を定めればよい。
More specifically, by obtaining the individual supply basic value of each component according to the target mixing ratio (predetermined mixing ratio) and correcting the basic value according to the deviation between the measured component concentration and the target component concentration value. The individual supply amount may be obtained.
The processing liquid amount detecting means is an intermediate level process between a charging start level (charging lower limit level) at which the processing liquid should be started and a charging stop level (charging upper limit level) at which the processing liquid should be stopped. It is preferable that the amount of the processing liquid in the processing liquid tank is detected stepwise or continuously so that the liquid amount can be detected. What is necessary is just to determine the number of steps at the time of detecting the amount of processing liquid step by step according to the fluctuation | variation tolerance range of the component density | concentration in a processing liquid. Since the processing liquid amount detection accuracy decreases as the number of stages decreases, an error occurs in the calculation of the individual supply amount for returning the component concentration to the target value accordingly. The number of steps may be determined so that this error falls within an allowable range.
前記処理液量検出手段は、処理液槽内の液面高を検出する液面検出手段(50)であってもよいし、処理液槽内の処理液重量を計測する重量計測手段であってもよい。
請求項2記載の発明は、前記個別供給量演算手段が、前記成分濃度測定手段によって測定された成分濃度が不足している不足成分の濃度不足分を補うために、前記処理液槽内の残液に補充すべき成分液の追加補充量を求め、この追加補充量を用いて前記各成分液の個別供給量を演算する、請求項1記載の処理液供給装置である。
請求項3記載の発明は、前記個別供給量演算手段が、前記補給総量から前記追加補充量を引いた量を既定混合比で按分して各成分液の基本個別補給量を求め、前記不足成分の基本個別補給量を前記追加補充量で補正して当該不足成分の個別補給量を演算する、請求項2記載の処理液供給装置である。
請求項4記載の発明は、前記混合手段は、複数の成分液の供給流量を個別に制御する個別流量制御手段(67〜69)を含み、前記供給制御手段は、前記成分液供給量演算手段によって演算された各成分液供給量に応じた混合比で前記複数の成分液が混合されるように前記個別流量制御手段を制御するものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の処理液供給装置である。
The processing liquid amount detecting means may be a liquid level detecting means (50) for detecting the liquid level in the processing liquid tank, or a weight measuring means for measuring the weight of the processing liquid in the processing liquid tank. Also good.
The invention according to claim 2 is characterized in that the individual supply amount calculating means compensates for the insufficient concentration of the insufficient component whose component concentration measured by the component concentration measuring means is insufficient. The processing liquid supply apparatus according to
According to a third aspect of the present invention, the individual supply amount calculation means obtains a basic individual replenishment amount of each component liquid by dividing an amount obtained by subtracting the additional replenishment amount from the total replenishment amount by a predetermined mixing ratio, and the insufficient component The processing liquid supply apparatus according to claim 2, wherein the basic individual replenishment amount is corrected with the additional replenishment amount to calculate the individual replenishment amount of the insufficient component.
According to a fourth aspect of the present invention, the mixing means includes individual flow rate control means (67 to 69) for individually controlling the supply flow rates of a plurality of component liquids, and the supply control means includes the component liquid supply amount calculation means. The individual flow rate control unit is controlled so that the plurality of component liquids are mixed at a mixing ratio corresponding to each component liquid supply amount calculated by the calculation according to any one of
この構成によれば、各成分の供給量に応じた混合比で成分液が混合されるように、各成分の供給流量が個別に制御される。したがって、複数の成分液の供給を同時に開始し、それらの供給を同時に停止することによって、各成分液を各個別供給量だけ処理液槽に供給できる。その結果、全成分液を他の成分液と混合した状態で処理液槽へと供給できる。換言すれば、単液の状態で成分液が供給されることがない。これにより、処理液槽内の濃度むらを一層効果的に抑制できる。 According to this configuration, the supply flow rate of each component is individually controlled so that the component liquids are mixed at a mixing ratio corresponding to the supply amount of each component. Therefore, by starting the supply of a plurality of component liquids simultaneously and stopping the supply of them simultaneously, each component liquid can be supplied to the treatment liquid tank by an individual supply amount. As a result, all component liquids can be supplied to the treatment liquid tank in a state of being mixed with other component liquids. In other words, the component liquid is not supplied in a single liquid state. Thereby, the density | concentration unevenness in a process liquid tank can be suppressed more effectively.
前記個別流量制御手段は、前記混合部に接続された成分液配管(31〜33)に介装されていることが好ましい。
請求項5記載の発明は、前記処理液槽内の処理液量が予め定める投入停止レベルに達したことを検出する投入停止レベル検出手段(54)をさらに含み、前記供給総量演算手段は、前記処理液のいずれかの成分濃度が所定の管理下限未満となったときに、前記処理液槽内の処理液量を前記投入停止レベルまで増加させるのに必要な供給総量を演算するものであり、前記供給制御手段は、前記処理液槽内の処理液量が前記投入停止レベルに達したことを前記投入停止レベル検出手段が検出したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止するものである、請求項4記載の処理液供給装置である。
It is preferable that the said individual flow control means is interposed by the component liquid piping (31-33) connected to the said mixing part.
The invention according to claim 5 further includes a charging stop level detecting means (54) for detecting that the amount of the processing liquid in the processing liquid tank has reached a predetermined charging stop level, wherein the total supply amount calculating means includes When the component concentration of any of the treatment liquids is less than a predetermined control lower limit, the total supply amount required to increase the amount of treatment liquid in the treatment liquid tank to the charging stop level is calculated. The supply control unit simultaneously stops the supply of the plurality of component liquids in response to the detection of the input stop level detecting unit that the amount of the processing liquid in the processing liquid tank has reached the input stop level. The processing liquid supply apparatus according to claim 4, wherein
この構成によれば、処理液のいずれかの成分濃度が所定の管理下限未満となったときに、そのときの処理液量と投入停止レベルとの差が供給総量として演算される。その供給総量を、各成分濃度と各目標値とに応じた比率で按分することで、個々の成分液の供給量が求められることになる。成分液の供給は、処理液槽内の処理液量が投入停止レベルに達すると同時に停止される。したがって、処理液量が投入停止レベルに達したことに応答して全成分液の供給を停止するという簡単な制御で、不足成分を他の成分と混合した状態で処理液槽に補充して、当該不足成分の濃度を補正できる。 According to this configuration, when any component concentration of the processing liquid becomes less than the predetermined control lower limit, the difference between the processing liquid amount at that time and the charging stop level is calculated as the total supply amount. The supply amount of each component liquid can be obtained by apportioning the total supply amount at a ratio corresponding to each component concentration and each target value. The supply of the component liquid is stopped as soon as the amount of the processing liquid in the processing liquid tank reaches the charging stop level. Therefore, in a simple control of stopping the supply of all component liquids in response to the amount of the processing liquid reaching the charging stop level, replenish the processing liquid tank with the insufficient components mixed with other components, The density of the insufficient component can be corrected.
前記供給制御手段は、具体的には、複数の成分液配管にそれぞれ介装された複数の成分液開閉弁(34〜36)を同時開成することによって混合液の供給を開始し、それらを同時閉成することによって混合液の供給を停止するものであってもよい。
請求項6記載の発明は、前記供給総量演算手段は、前記処理液のいずれかの成分濃度が所定の管理下限未満となったときに、前記処理液槽内の処理液量を予め定める投入停止レベルまで増加させるのに必要な供給総量を演算するものであり、前記供給制御手段は、前記混合液の供給時間を計測する供給時間計測手段(30)を含み、前記供給時間計測手段が前記供給総量に相当する時間を計測したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止する(S16)ものである、請求項4記載の処理液供給装置である。
Specifically, the supply control means starts supplying the mixed liquid by simultaneously opening a plurality of component liquid on-off valves (34 to 36) respectively interposed in the plurality of component liquid pipes, and simultaneously supplying them. The supply of the liquid mixture may be stopped by closing.
According to a sixth aspect of the present invention, the supply total amount calculating means is configured to stop the predetermined amount of the processing liquid in the processing liquid tank when any of the component concentrations of the processing liquid falls below a predetermined control lower limit. The total supply amount required to increase to the level is calculated, and the supply control means includes a supply time measurement means (30) for measuring the supply time of the mixed liquid, and the supply time measurement means 5. The processing liquid supply apparatus according to claim 4 , wherein the supply of the plurality of component liquids is stopped simultaneously in response to measuring the time corresponding to the total amount (S16).
供給制御手段の働きによって処理液の供給を行っている間にも処理部への処理液の供給を継続すると、処理液槽内の処理液量が減少する。そのため、処理液槽内の処理液量が投入停止レベルに達するまで処理液を供給すると、演算された供給総量よりも多くの処理液が処理液槽内に供給されることになる。換言すれば、個々の成分液は、演算された個別の成分供給量よりも多く処理液槽に供給される。このとき、成分濃度が目標値よりも低いと判定された成分濃度が目標値よりも高くなり、それに応じて他の成分濃度は目標値よりも低くなるおそれがある。 If the supply of the processing liquid to the processing unit is continued while the processing liquid is being supplied by the operation of the supply control means, the amount of the processing liquid in the processing liquid tank decreases. For this reason, when the processing liquid is supplied until the processing liquid amount in the processing liquid tank reaches the charging stop level, more processing liquid than the calculated total supply amount is supplied into the processing liquid tank. In other words, each component liquid is supplied to the treatment liquid tank more than the calculated individual component supply amount. At this time, the component concentration determined to be lower than the target value is higher than the target value, and the other component concentrations may be lower than the target value accordingly.
そこで、この発明では、供給総量に相当する時間だけ成分液を供給するようにしている。これにより、処理液槽内の処理液量は投入停止レベルに達しないかもしれないが、供給終了後には、処理液槽内の処理液の各成分濃度は適切な値となる。すなわち、処理液槽内の処理液は所期の成分比を有することができる。
前記供給時間計測手段は、いずれかの成分濃度の不足に応答して当該不足を解消するために混合液の供給を開始してからの経過時間を計測するものであることが好ましい。
Therefore, in the present invention, the component liquid is supplied for a time corresponding to the total supply amount. As a result, the amount of the processing liquid in the processing liquid tank may not reach the charging stop level, but the concentration of each component of the processing liquid in the processing liquid tank becomes an appropriate value after the supply ends. That is, the processing liquid in the processing liquid tank can have a desired component ratio.
The supply time measuring means preferably measures the elapsed time from the start of the supply of the mixed solution in order to eliminate the shortage in response to any shortage of the component concentration.
請求項7記載の発明は、前記混合液の供給総量を計測する供給総量計測手段(28)をさらに含み、前記供給制御手段は、前記供給総量計測手段によって計測される前記混合液の供給総量が前記供給総量演算手段によって演算された供給総量に達したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止する(S21)ものである、請求項4記載の処理液供給装置である。 The invention described in claim 7 further includes a total supply amount measuring means (28) for measuring the total supply amount of the mixed liquid, and the supply control means is configured such that the total supply amount of the mixed liquid measured by the total supply amount measuring means is The processing liquid supply apparatus according to claim 4 , wherein the supply of the plurality of component liquids is stopped simultaneously (S21) in response to reaching the total supply amount calculated by the total supply amount calculation means.
この構成によれば、実際の供給総量に基づいて処理液の供給を制御しているので、各成分液は演算された個別供給量だけ確実に供給される。すなわち、請求項5の発明と同様の効果を実現できる。
前記供給総量計測手段は、いずれかの成分濃度の不足に応答して当該不足を解消するために混合液の供給を開始してからの供給総量を計測するものであることが好ましい。
According to this configuration, since the supply of the treatment liquid is controlled based on the actual supply total amount, each component liquid is reliably supplied by the calculated individual supply amount. That is, the same effect as that of the invention of claim 5 can be realized.
The total supply amount measuring means preferably measures the total supply amount after starting the supply of the mixed liquid in order to eliminate the shortage in response to any shortage of the component concentration.
請求項8記載の発明は、混合前の複数の成分液の供給量をそれぞれ計測する複数の個別供給量計測手段(67〜69)をさらに含み、前記供給制御手段は、前記個別供給量計測手段によって計測される各成分液の供給量が前記成分液供給量演算手段による演算値に達した時点で、各成分液の供給を停止する(S35,S38,S41)ものである、請求項4記載の処理液供給装置である。
The invention according to
この構成によれば、個別の成分液の実際の供給量に基づいて成分液の供給を制御しているので、各成分液は演算された個別供給量だけ確実に供給できる。すなわち、請求項5の発明と同様の効果を実現できる。成分液の供給/停止は、個別に制御されてもよく、その場合でも、流量比が個別供給量に応じて定められているので、複数の成分液を同時に供給を開始すれば、それらは同時に供給停止されることになる。 According to this configuration, since the supply of the component liquid is controlled based on the actual supply amount of the individual component liquid, each component liquid can be reliably supplied by the calculated individual supply amount. That is, the same effect as that of the invention of claim 5 can be realized. The supply / stop of the component liquids may be individually controlled. Even in this case, since the flow rate ratio is determined according to the individual supply amount, if the supply of a plurality of component liquids is started at the same time, they are simultaneously performed. Supply will be stopped.
前記個別供給量計測手段は、いずれかの成分濃度の不足に応答して当該不足を解消するために混合液の供給を開始してからの個別供給量を計測するものであることが好ましい。
請求項9記載の発明は、混合前の複数の成分液の供給量をそれぞれ計測する複数の個別供給量計測手段(67〜69)をさらに含み、前記混合手段は、前記処理液を構成する複数の成分液の目標混合比に応じた流量比で前記複数の成分液を前記処理液供給路で合流させるものであり、前記供給制御手段は、前記個別供給量計測手段によって計測される各成分液の供給量が前記成分液供給量演算手段による演算値に達した時点で、前記複数の成分液の供給を個々に停止する(S35,S38,S41)ものである、請求項1記載の処理液供給装置である。
The individual supply amount measuring means preferably measures the individual supply amount after starting the supply of the mixed liquid in order to eliminate the shortage in response to any shortage of the component concentration.
The invention according to
この構成では、成分液が混合目標値(処理対象を処理するための最適値(既定値))で混合されて処理液槽へ供給され、個々の成分液は、対応する個別供給量だけ供給される。したがって、濃度不足の成分液については、他の成分液よりも長い時間にわたって供給されることになるが、単液での供給状態は極短時間になるので、処理液槽内に大きな濃度むらを生じさせるおそれはない。 In this configuration, the component liquids are mixed at the mixing target value (optimal value (default value) for processing the object to be processed) and supplied to the processing liquid tank, and the individual component liquids are supplied in the corresponding individual supply amounts. The Therefore, component liquids with insufficient concentration will be supplied over a longer time than other component liquids, but the supply state with a single liquid will be extremely short, so there will be a large concentration unevenness in the processing liquid tank. There is no risk of it occurring.
前記供給制御手段は、前記複数の成分液の供給を同時に開始するものであることが好ましい。これにより、濃度不足の成分に対応する成分液が単液で供給されるとしても、処理液槽内の処理液総量が多くなった後であるから、処理液槽内における成分濃度の急変を抑制できる。
請求項10記載の発明は、処理液槽(10)に貯留された処理液(14)を、処理対象(W)に処理液による処理を施すための処理部(5)に供給する工程と、前記処理液槽内の処理液に含まれる複数の成分の成分濃度をそれぞれ測定する工程と、前記測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、前記処理液を構成する複数の成分液の各供給量を演算する成分液供給量演算工程と、前記演算された成分液供給量に従って、前記処理液槽に処理液を投入する処理液投入路の途中で前記複数の成分液を合流させて混合させながら、混合によって得られた混合液を前記処理液槽に供給する工程と、前記処理液槽内の処理液量を検出する工程とを含み、前記成分液供給量演算工程は、前記検出された処理液量に基づいて、前記処理液槽に供給すべき処理液の供給総量を求める工程と、前記求められた供給総量と、前記測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、各成分液の個別供給量を演算する工程とを含む、処理液供給方法である。この方法により、請求項1の発明と同様の効果を実現できる。
The supply control means preferably starts supplying the plurality of component liquids simultaneously. As a result, even if a component liquid corresponding to a component with insufficient concentration is supplied as a single liquid, since the total amount of the processing liquid in the processing liquid tank is increased, a sudden change in the component concentration in the processing liquid tank is suppressed. it can.
Invention of
請求項11記載の発明は、前記演算された各成分液供給量に応じた混合比で前記複数の成分液が混合されるように、前記複数の成分液の供給流量を個別に制御する工程をさらに含む、請求項10記載の処理液供給方法である。この方法により、請求項4の発明と同様の効果を実現できる。
処理液供給方法の発明に関しても、処理液供給装置の場合と同様の変形が可能である。
The invention according to
Regarding the invention of the processing liquid supply method, the same modification as in the case of the processing liquid supply apparatus is possible.
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の第1の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。処理液供給装置としての薬液キャビネット1は、処理装置本体2とともに、基板処理装置3を構成している。処理装置本体2には、基板Wを1枚ずつ処理する枚葉型の基板処理部5が備えられている。薬液キャビネット1は、基板処理部5に向けて調合済みの薬液を処理液として供給するものである。基板Wは、たとえば、半導体ウエハであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a conceptual diagram for explaining the configuration of a processing liquid supply apparatus according to the first embodiment of the present invention. A chemical
基板処理部5は、処理カップ6と、スピンチャック7と、処理液ノズル8とを備えている。処理カップ6は、筒状の容器体であり、その内方に処理空間を区画している。この処理空間にスピンチャック7が収容されている。スピンチャック7は、基板Wをほぼ水平姿勢に保持して基板Wの中心を通る鉛直な回転軸線周りに回転させる基板保持回転機構である。処理液ノズル8は、スピンチャック7に保持されている基板Wの表面(図1の例では上面)に向けて処理液を供給する。これにより、基板Wの表面が処理液によって処理される。
The substrate processing unit 5 includes a
薬液キャビネット1は、処理液槽10と、混合機構11と、供給機構12と、処理液量測定機構13と、制御装置30とを備えている。
処理液槽10は、処理液ノズル8に供給すべき処理液14を貯留する容器である。処理液槽10と処理液ノズル8との間は、処理液供給管15で結合されている。
処理液供給管15には、処理液槽10側から順に、温度調節器16、ポンプ17、フィルタ18および成分濃度測定器20が介装されている。これらが供給機構12を構成している。温度調節器16は、処理液を適切な温度(たとえば室温とは異なる温度)に調節するために処理液供給管15を流通する処理液14との間で熱交換を行う加熱または冷却装置である。フィルタ18は、処理液供給管15を通って流通する処理液14中の異物を除去する。ポンプ17は、たとえばベローズポンプからなり、処理液槽10から処理液14を汲み出し、処理液供給管15を介して処理液ノズル8に向けて処理液14を給送する。成分濃度測定器20は、処理液14を構成する複数の成分のそれぞれの濃度を測定するものである。より具体的には、成分濃度測定器20は、処理液中における超音波伝搬速度の測定、処理液の導電率の測定、処理液による光(赤外線)の吸光度の測定などによって、処理液中の成分濃度を検出するものであってもよい。
The chemical
The
A
また、基板処理部5には、処理液ノズル8の上流側において処理液供給管15に介装された処理液バルブ9が設けられている。この処理液バルブ9を開閉することによって、処理液ノズル8からの処理液14の吐出/停止を切り換えることができる。
処理液供給管15において処理液バルブ9よりも上流側に定められた分岐位置21(ただし、処理液バルブ9の近傍の位置)には、基板処理部5内において、処理液帰還管22の一端が分岐接続されている。この処理液帰還管22の他端は、処理液槽10へと導かれている。処理液帰還管22には、基板処理部5内において、分岐位置21の近傍に帰還バルブ23が介装されている。
Further, the substrate processing unit 5 is provided with a processing
In the substrate processing section 5, one end of the processing
処理液バルブ9が閉じられているときには、帰還バルブ23が開かれ、処理液供給管15からの処理液が処理液帰還管22を介して処理液槽10へと帰還させられる。このように、処理液供給管15および処理液帰還管22により、循環経路が形成される。この循環経路を介して処理液14が循環されることにより、温度調節器16によって処理液14が適切な温度に調節され、フィルタ18によって処理液14中の異物が取り除かれる。したがって、処理液バルブ9が開かれると、処理液ノズル8からは、即座に適切な温度に調節された清浄な処理液14が基板Wに向けて吐出される。
When the processing
処理液バルブ9が開かれるときは、帰還バルブ23が閉じられる。これにより、ポンプ17によって送給される処理液14は、処理液ノズル8へと導かれる。
混合機構11は、複数の成分液を混合して処理液を調製し、この調製された処理液(新たな処理液)を処理液槽10に投入するものである。混合機構11は、処理液投入管25と、混合部26と、成分液供給管31,32,33と、成分液バルブ34,35,36と、流量制御器(LFC:微少液体流量コントローラ)37,38,39とを備えている。
When the processing
The
処理液投入管25は、一端が混合部26に結合され、他端が処理液槽10内に導入されている。混合部26は、マニホールドで構成され、配管の一部を形成するものである。この混合部26には成分液供給管31,32,33の各一端が結合されていて、これらの成分液供給管31,32,33から供給される成分液が混合部26の内部で合流し、それらの混合液が調製されるようになっている。この混合液が処理液投入管25を介して、処理液槽10に投入される。成分液供給管31,32,33の各他端は、成分液供給源41,42,43にそれぞれ接続されている。たとえば、成分液供給源41は第1薬液の供給源であり、成分液供給源42は第2薬液の供給源であり、成分液供給源43は純水(DIW:脱イオン水)の供給源であってもよい。より具体的には、第1薬液がアンモニア水、第2薬液が過酸化水素水であってもよい。この場合、混合部26でアンモニア水、過酸化水素水および純水が混合され、SC1と呼ばれる処理液を調製することができる。
One end of the processing
成分液供給管31には、成分液供給源41側から順に、流量制御器37および成分液バルブ34が介装されている。また、成分液供給管32には、成分液供給源42側から順に、流量制御器38および成分液バルブ35が介装されている。同様に、成分液供給管33には、成分液供給源43側から順に、流量制御器39および成分液バルブ36が介装されている。したがって、成分液バルブ34,35,36を個別に開閉することで、各成分液の供給/停止を制御できる。また、流量制御器37,38,39によって、各成分液の流量を個別に制御することができる。したがって、三種類の成分液を流量制御器37,38,39により制御された流量に対応する混合比で混合することができる。
The component
処理液量測定機構13は、処理液槽10内の処理液量を測定し、その測定結果を制御装置30に入力する。この実施形態では、処理液量測定機構13は、処理液槽10内の異なる液面高を検出する複数の液面センサ50を含む。複数の液面センサ50は、下限液面センサ51と、上限液面センサ52と、補給液面センサ53と、補給停止液面センサ54と、少なくとも一つ(好ましくは複数)の中間液面センサL1〜Ln(n=1,2,3,…)とを含む。
The processing liquid
下限液面センサ51は、処理液槽10内の液面の下限高を検出するものであり、この下限高を液面が下回ると、処理装置本体2および薬液キャビネット1は警報を発生して動作停止する。上限液面センサ52は、処理液槽10内の液面の上限高を検出するものであり、この上限高を液面が上回ると、処理装置本体2および薬液キャビネット1は警報を発生して動作停止する。
The lower limit liquid level sensor 51 detects the lower limit height of the liquid level in the
補給液面センサ53は、処理液槽10の比較的下方において前記下限高よりも高い補給液面高を検出する。補給停止液面センサ54は、処理液槽10の比較的上方(補給液面高よりも上方)において前記上限高よりも低い補給停止液面高を検出する。処理液14の使用によって処理液槽10内の液面高が補給液面高まで降下すると、混合機構11から処理液槽10への処理液の補給が始まり、その液面が補給停止液面高に達すると、処理液の補給が停止される。こうして、通常動作時には、処理液槽10内の液面高は、補給液面センサ53および補給停止液面センサ54による検出高(補給液面高および補給停止液面高)の間に保持される。
The replenishing liquid level sensor 53 detects a replenishing liquid level higher than the lower limit height relatively below the
中間液面センサL1〜Lnは、補給液面高と補給停止液面高との間の中間領域における液面高を検出するものである。複数の中間液面センサL1〜Lnが備えられる場合には、これらは、L1,L2,…,Lnの順に高くなるように定められた液面高をそれぞれ検出する。これにより、前記中間領域における液面高を段階的に検出することができる。むろん、中間液面センサL1〜Lnの数を多くすればするほど、液面高の検出分解能が高くなる。 The intermediate liquid level sensors L1 to Ln detect the liquid level in an intermediate region between the replenishment liquid level and the replenishment stop liquid level. When a plurality of intermediate liquid level sensors L1 to Ln are provided, these respectively detect the liquid level heights determined so as to increase in the order of L1, L2,..., Ln. Thereby, the liquid level in the intermediate region can be detected stepwise. Of course, as the number of the intermediate liquid level sensors L1 to Ln increases, the detection resolution of the liquid level increases.
複数の中間液面センサL1〜Lnによって液面高を段階的に検出する代わりに、液面高を連続的に検出するセンサを設けてもよい。このようなセンサの例としては、背圧式の液面センサや所定高さから液面までの距離を検出する距離センサを例示することができる。背圧式液面センサは、たとえば、処理液槽10内に上方から下方に向けて導入した気体供給パイプに不活性ガスを微圧で供給する一方で、気体供給パイプ内の気体圧力を検出するものである。すなわち、気体供給パイプ内の液面高に応じてパイプ内の気圧が変化するから、この気圧を検出することで、処理液槽10内の液面高を連続的に検出することができる。距離センサは、光学式距離センサや超音波式距離センサで構成することができる。
Instead of detecting the liquid level height stepwise by the plurality of intermediate liquid level sensors L1 to Ln, a sensor for continuously detecting the liquid level height may be provided. Examples of such sensors include back pressure type liquid level sensors and distance sensors that detect the distance from a predetermined height to the liquid level. The back pressure type liquid level sensor detects, for example, the gas pressure in the gas supply pipe while supplying the inert gas to the gas supply pipe introduced into the
制御装置30は、マイクロコンピュータとしての基本構成を有するもので、CPUおよび必要なメモリを含み、後述の動作を実行可能なように予めプログラムされている。この制御装置30は、温度調節器16、ポンプ17、成分濃度測定器20、成分液バルブ34〜36、および流量制御器37〜39の動作を制御する。また、制御装置30には、成分濃度測定器20の測定結果、および複数の液面センサ50の検出信号が入力されるようになっている。
The
制御装置30は、薬液キャビネット1の構成部分のみの制御を行うものであってもよいし、処理装置本体2の構成部分の制御を併せて行うものであってもよい。換言すれば、処理装置本体2に備えられた制御装置(30)によって薬液キャビネット1の構成部分の制御が併せて行われるようになっていてもよい。これらの場合、制御装置30は、処理液バルブ9および帰還バルブ23の開閉制御を併せて実行する。
The
図2は、制御装置30が制御周期ごとに繰り返す動作の一例を示すフローチャートであり、処理液槽10への処理液の補給動作が示されている。
制御装置30は、成分濃度測定器20の測定結果を取得し、処理液14を構成する複数の成分の成分濃度を求める(ステップS1)。たとえば、処理液14が、SC1(アンモニア水、過酸化水素水および純水の混合液)である場合には、成分濃度測定器20は、処理液14中のアンモニア濃度を一つの成分濃度として検出し、過酸化水素濃度を別の成分濃度として検出する。制御装置30においては、監視対象の成分濃度に関して、それぞれ濃度管理範囲(許容濃度範囲)が設定されている。より具体的には、管理下限および管理上限が各成分濃度に関して予め設定されている。
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of an operation that the
The
制御装置30は、各成分の成分濃度を対応する管理下限と比較し、濃度不足の成分(不足成分)があるかどうかを判断する(ステップS2)。濃度不足の成分がなければ(ステップS2:NO)、制御装置30は、さらに、補給液面センサ53の出力を参照して、処理液槽10内の液面が補給液面高を下回っていないかどうかを判断する(ステップS3)。液面高が補給液面高以上であれば(ステップS3:NO)、当該制御周期の処理を終了する。
The
液面高が補給液面高を下回っている場合には(ステップS3:YES)、制御装置30は、成分液の供給流量を既定値に設定する(ステップS4)。既定値とは、目標とする成分濃度(目標値)の処理液を調整するための成分液混合比(既定混合比、目標混合比)に対応する流量比(既定流量比)となる値である。この設定された流量値に基づいて、流量制御器37〜39が制御される(ステップS5)。
When the liquid level is lower than the replenishing liquid level (step S3: YES), the
したがって、制御装置30が全成分液バルブ34〜36を一斉に開くと、当該設定された流量値に従って各成分液が成分液供給管31〜33を介して多岐配管形態の混合部26に流れ込んで合流する(ステップS6)。これにより、前記既定混合比で複数の成分液が混合された混合液が配管途中で調整され、この調整された混合液が処理液投入管25を通って処理液槽10に投入される。
Therefore, when the
制御装置30は、補給停止液面センサ54の出力信号を監視し、液面高が補給停止高に達したかどうかを判断する(ステップS7)。液面高が補給停止高に達していなければ(ステップS7:NO)、各成分液の流量を制御しながら(ステップS5)、各成分液の供給を継続する(ステップS6)。混合液の補給によって液面が上昇し、補給停止高に達すると(ステップS7:YES)、制御装置30は、成分液バルブ34〜36を一斉に閉じ(ステップS8)、混合液の補給を停止する。
The
一方、いずれかの成分濃度が管理下限未満である場合、すなわち、不足成分が存在する場合には(ステップS2:YES)、制御装置30は、補給すべき混合液の総量(補給総量)を演算する(ステップS9)。具体的には、制御装置30は、中間液面センサL1〜Lnの出力信号に基づいて、現在の液面高を求める。制御装置30は、さらに、現在の液面高と補給停止液面高との差に基づいて、液面高を補給停止液面高まで上昇させるために補給すべき液の総量(補給総量X)を演算する。処理液槽10内部の処理液収容空間における水平断面積が補給液面高から補給停止液面高までの間で同一であるとみなせる場合には、現在の液面高と補給停止液面高との差に当該水平断面積を乗じることによって、補給総量Xを求めることができる。
On the other hand, if any of the component concentrations is less than the lower control limit, that is, if there is an insufficient component (step S2: YES), the
また、処理液槽10に補給停止液面高まで処理液を貯留した際、処理液槽10の内部に存在する処理液の総量(貯留総量Z)を予め求めておく。この場合、処理液槽10の内部だけでなく、処理液槽10に接続されている配管や機器類にも処理液が存在しているが、ここでは、その量は濃度算定に影響を与えない量であるとみなし、当該処理液の量は無視してもよい。ただし、その影響が無視できないような場合には、処理液槽10に接続されている配管や機器類に存在する処理液の量を貯留総量Zに追加してもよい。
Further, when the processing liquid is stored in the
こうして補給総量Xおよび貯留総量Zが求まると、制御装置30は、さらに、個々の成分液の個別補給量を演算する(ステップS10)。このとき、不足成分に対応する成分液(アンモニア濃度が不足しているときにはアンモニア水。過酸化水素濃度が不足しているときには過酸化水素水)については、処理液14を調整するときの既定混合比に従う比率よりも大きな比率の補給量が演算される。たとえば、制御装置30は、次の手順に従って各成分液の個別補給量を求めてもよい。
When the total replenishment amount X and the total storage amount Z are obtained in this way, the
手順1:処理液槽10内の残液(液量Z−X)における不足成分の濃度不足分を補うために補充すべき成分液(たとえば成分液1)の追加補充量ΔHを求める。
手順2:補給総量Xから追加補充量ΔHを引いた量(X−ΔH)を既定混合比で按分して、成分液1(第1薬液)の基本個別補給量H1、成分液2(第2薬液)の基本個別補給量H2、および成分液3(純水)の基本個別補給量H3を求める。H1+H2+H3=X−ΔHとなる。
Procedure 1: An additional replenishment amount ΔH of the component liquid (for example, component liquid 1) to be replenished to compensate for the insufficient concentration of the insufficient component in the residual liquid (liquid amount Z-X) in the
Procedure 2: An amount obtained by subtracting the additional replenishment amount ΔH from the total replenishment amount X (X−ΔH) is apportioned at a predetermined mixing ratio, and the basic individual replenishment amount H 1 and component liquid 2 (first liquid) of component liquid 1 (first chemical liquid) basic individual supply amount of H 2 2 chemical), and component liquid 3 (Request basic individual replenishment amount H 3 of pure water). H 1 + H 2 + H 3 = X−ΔH.
手順3:成分液1の基本個別補給量H1を追加補充量Hで補正して、成分液1の補正後の個別補給量H1+ΔHを求める。成分濃度が不足していない成分液2,3については、基本個別補給量H2,H3,Dをそのまま用いる。
こうして個別補給量が定まると、制御装置30は、個別補給量の比に応じた流量比となるように成分液1〜3の流量値を設定する(ステップS11)。この設定された流量値に従って、ステップS5〜S8の処理が行われる。すなわち、設定された流量値で流量制御器37〜39が制御され(ステップS5)、成分液バルブ34〜36が一斉に開かれる(ステップS6)。これにより、成分液1〜3が混合部26において合流して混合(配管途中での混合)し、混合液の形態で処理液投入管25を介して処理液槽10に供給される。
Procedure 3: The basic individual replenishment amount H 1 of
When the individual replenishment amount is determined in this way, the
このとき、不足成分の混合比率が処理液14における当該成分の既定混合比率よりも大きいので、混合液の供給が進むにつれて、処理液槽10内の不足成分濃度が目標値に近づいていく。制御装置30は、補給停止液面センサ54の出力を監視し、この補給停止液面センサ54が処理液14の液面を検出すると、すなわち、処理液槽10内の液面が上昇して補給停止液面高に達すると(ステップS7:YES)、成分液バルブ34〜36を一斉に閉成する(ステップS8)。これにより、全ての成分液1〜3の供給が同時に停止される。このとき、処理液槽10内の処理液14は、全ての成分が目標値に近似した値(目標値を中心とした所定の許容範囲内の値)を有することになる。
At this time, since the mixing ratio of the insufficient component is larger than the predetermined mixing ratio of the component in the
このように、この実施形態では、処理液槽10内の液面高が補給液面高まで下降する以前であっても、いずれかの成分濃度の不足が検出されたときには、処理液14の補給が実行される。このとき、現在の液面高が中間液面センサL1〜Lnによって検出され、その検出結果に基づいて補給停止液面高まで液面を上昇させるのに必要な補給総量が演算される。さらに、不足成分の混合比率を既定混合比率よりも高めた混合比で複数の成分液を混合して、前記演算された補給総量分の混合液(処理液)が処理液槽10に補給される。こうして、不足成分に該当する成分液を他の成分液と混合し、混合液の形態で処理液槽10に補充することによって、不足成分の成分濃度を既定値近傍の許容範囲内の濃度へと復帰させることができる。
As described above, in this embodiment, even if the liquid level in the
しかも、この実施形態では、複数の成分濃度の流量比比率を不足成分の成分濃度を補うことができるように既定流量比率よりも大きく設定しているので、複数の成分液を同時に供給開始し、かつ、同時に供給停止することで、不足成分の濃度を補正することができる。これにより、不足成分の補充は、いずれの時点でも単液で行われるのではなく、終始、混合液の形態で行われる。したがって、処理液槽10内の処理液14の混合比に近似した混合液の補給によって、不足成分を補うことができるから、不足成分の補充に伴う処理液槽10内の濃度むらを最小限に抑制することができる。これにより、処理液槽10内の処理液14の成分濃度を補正している期間中であっても、基板処理部5へと処理液を供給し、基板Wの処理を継続することができる。また、濃度むらを解消するために安定期間(基板Wの処理を行わない待機期間)を設けるとしても、このような安定期間はごく短時間でよい。よって、いずれにしても、基板Wの処理に関する生産性を向上することができる。
Moreover, in this embodiment, since the flow rate ratio ratio of the plurality of component concentrations is set larger than the predetermined flow rate ratio so as to supplement the component concentration of the insufficient component, the supply of the plurality of component liquids is started simultaneously, At the same time, the concentration of the insufficient component can be corrected by stopping the supply. Thereby, the replenishment of the deficient component is not carried out as a single liquid at any point of time, but in the form of a mixed liquid throughout. Accordingly, since the insufficient component can be supplemented by replenishing the mixed liquid approximate to the mixing ratio of the
また、処理液槽10内の液面高が補給液面高まで下降する前に処理液を補給できる場合があるから、この場合には補給時の総供給液量を少なくできる。したがって、処理液補給時の温度変化が抑制されるという利点がある。これにより、温度調節器16による処理液の温度調整を効果的に行える。
前記追加補充量ΔH(リットル)の求め方について、説明を加える。
In addition, since the processing liquid may be replenished before the liquid level in the
A description will be given of how to obtain the additional replenishment amount ΔH (liter).
一例として、c%のフッ酸(HF)と純水(DIW)とを体積比A:B(通常A<B)で混合してDHF(希フッ酸)を調製し、これを処理液として用いる場合について説明する。
成分濃度測定器20は、重量%w(wt%)で濃度値を出力するのが一般的であるので、DHFの規定濃度Yを重量%で表すと、次式(1)のとおりである。ただし、c%のフッ酸の比重をdHF(g/cm3)、純水の比重をdDIW(g/cm3)と表してある。
As an example, DHF (dilute hydrofluoric acid) is prepared by mixing c% hydrofluoric acid (HF) and pure water (DIW) at a volume ratio A: B (usually A <B), and this is used as a treatment liquid. The case will be described.
Since the component concentration measuring device 20 generally outputs the concentration value in wt% w (wt%), the specified concentration Y of DHF is expressed in wt% as the following formula (1). However, the specific gravity of c% hydrofluoric acid is expressed as d HF (g / cm 3 ), and the specific gravity of pure water is expressed as d DIW (g / cm 3 ).
c%のフッ酸の比重dHFおよび純水の比重dDIWをいずれも「1」とみなすと、次式(2)が得られる。なお、以下の説明では、dHF=dDIW=1とみなすこととする。 When the specific gravity d HF of c% hydrofluoric acid and the specific gravity d DIW of pure water are both regarded as “1”, the following formula (2) is obtained. In the following description, it is assumed that d HF = d DIW = 1.
処理液槽10の液量が(Z−X)(リットル)のときにフッ酸の成分濃度が規定濃度Y(wt%)よりもF(wt%)だけ低い管理下限未満の値E(wt%)になったとすると、フッ酸濃度を規定濃度Yに戻すために補充すべきc%フッ酸の追加補充量ΔH(リットル)を求めるには、下記方程式(3)を解けばよい。これにより、追加補充量ΔH(リットル)は、下記式(4)で与えられることが分かる。ただし、Y′(wt%)は、c%のフッ酸の濃度を重量%で表した値である。
A value E (wt%) below the lower control limit where the component concentration of hydrofluoric acid is F (wt%) lower than the specified concentration Y (wt%) when the liquid volume in the
すなわち、残液中のフッ酸濃度不足分(Y−E)(wt%)に残液量(Z−X)(リットル)を乗じ、これを、補充するフッ酸濃度Y′と規定フッ酸濃度Yとの差で除することにより、追加補充量ΔH(リットル)を求めることができる。
この例は、一つの薬液成分と純水とを混合する処理液に関して薬液成分の追加補充量ΔHを求める場合であるが、2つ以上の薬液成分と純水とを混合して調製される処理液についても、同様にして追加補充量ΔHを求めることができる。
That is, the deficient hydrofluoric acid concentration (YE) (wt%) in the residual liquid is multiplied by the residual liquid amount (ZX) (liter), and this is replenished with the hydrofluoric acid concentration Y 'and the prescribed hydrofluoric acid concentration. By dividing by the difference from Y, the additional replenishment amount ΔH (liter) can be obtained.
This example is a case in which an additional replenishment amount ΔH of a chemical component is obtained for a processing solution in which one chemical component and pure water are mixed, but a process prepared by mixing two or more chemical components and pure water. The additional replenishment amount ΔH can be similarly determined for the liquid.
具体的には、第1薬液成分、第2薬液成分および純水を混合して処理液が調製される場合に、第1薬液成分の成分濃度が管理下限を下回り、第2薬液成分の成分濃度は濃度管理範囲(許容濃度範囲)内の値であるとする。この場合は、第1薬液成分に関して、上記の例に従って追加補充量ΔH1を求めればよい。さらに、第1薬液成分を追加補充量ΔH1だけ追加することによって生じる第2薬液成分の濃度変化を調べ、第2薬液成分の濃度が濃度管理範囲外の値となる場合には、当該第2薬液成分の追加補充量ΔH2および/または純水の追加補充量ΔH3を求めて、これらを基本個別補給量H1,H2,H3に加算すればよい。 Specifically, when the treatment liquid is prepared by mixing the first chemical component, the second chemical component, and pure water, the component concentration of the first chemical component is below the control lower limit, and the component concentration of the second chemical component Is a value within the density management range (allowable density range). In this case, the additional replenishment amount ΔH 1 may be obtained for the first chemical component according to the above example. Further, the change in the concentration of the second chemical solution component caused by adding the first chemical solution component by the additional replenishment amount ΔH 1 is examined, and when the concentration of the second chemical solution component is outside the concentration management range, the second seeking additional replenishment amount [Delta] H 3 additional replenishment amount [Delta] H 2 and / or pure water of the chemical components may be added to these basic individual supply amount H 1, H 2, H 3 .
図3は、前記処理液供給装置における成分液補給動作の他の例を説明するためのフローチャートである。この図3において、前述の図2に示された各ステップと同様の処理が行われるステップには、図2中と同一参照符号を付して示す。
この動作例では、不足成分が存在する場合には(ステップS2:YES)、制御装置30は、複数の成分液を混合液の形態で供給する場合に要する供給所要時間を求める(ステップS15)。供給所要時間は、たとえば、いずれかの成分液の個別補給量(ステップS10)を、当該成分液の流量値(ステップS11)で除することによって求めることができる。また、補給総量(ステップS9)を複数の成分液の各流量値の和(総流量値)で除することによって求めることもできる。
FIG. 3 is a flowchart for explaining another example of the component liquid supply operation in the processing liquid supply apparatus. In FIG. 3, steps in which processing similar to the steps shown in FIG. 2 is performed are denoted by the same reference numerals as in FIG. 2.
In this operation example, when there is an insufficient component (step S2: YES), the
複数の成分液の供給が開始されると(ステップS6)、制御装置30は、当該供給開始からの経過時間を計測し、その経過時間が前記供給所要時間に達したかどうかを監視する(ステップS16)。制御装置30は、経過時間が前記供給所要時間に達するか(ステップS16)、または処理液槽10内の液面高が補給停止液面高に達するか(ステップS7)のいずれかの条件が成立するまで、複数の成分液の供給を継続する。前記経過時間が前記供給経過時間に達するか、または処理液槽10内の液面高が補給停止液面高に達すると、制御装置30は、成分液バルブ34〜36を一斉に閉じ(ステップS8)、補給動作を終了する。
When the supply of a plurality of component liquids is started (step S6), the
成分濃度に不足がなく(ステップS2:NO)、液面高が補給液面高まで下降した(ステップS3:YES)ことに応答して成分液の供給を行うときには、供給所要時間が演算されないので、ステップS16の判断は否定となり、専ら補給停止液面センサ54の出力に基づいて、成分液の供給が制御される。
このように、この動作例では、成分濃度の不足時には、補給総量分の混合液の供給所要時間を予め演算し、この供給所要時間に達すると成分液の供給を停止するようにしている。これにより、不足成分を補うために演算された個別補給量の分だけ、各成分液を正確に処理液槽10へと混合液の形態で補給することができる。たとえば、処理液の補給動作中にも基板処理部5での基板処理動作を継続すると、処理液槽10内の処理液14が消費される。この場合に、補給停止液面に達するまで成分液の供給を継続すると、演算された個別補給量よりも多く、各成分液が供給される結果となる。このとき、既定混合比率よりも高い混合比率とした成分液に対応する成分濃度は、既定成分濃度(目標値)よりも高くなるおそれがある。同様に、既定混合比率よりも低い混合比率とした成分液に対応する成分濃度は既定成分濃度(目標値)よりも低くなるおそれがある。そこで、供給所要時間に基づく供給制御を実行することによって、この問題を回避できる。
There is no shortage in component concentration (step S2: NO), and when the component liquid is supplied in response to the liquid level being lowered to the replenishment liquid level (step S3: YES), the required supply time is not calculated. The determination in step S16 is negative, and the supply of the component liquid is controlled exclusively based on the output of the replenishment stop
Thus, in this operation example, when the component concentration is insufficient, the required supply time of the mixed liquid for the total replenishment amount is calculated in advance, and the supply of the component liquid is stopped when the required supply time is reached. Accordingly, each component liquid can be accurately replenished to the
図4は、この発明の第2の実施形態に係る処理液供給装置における成分液補給動作の例を説明するためのフローチャートである。この実施形態の説明においては、前述の図1を再び参照する。また、図4において、前述の図2に示された各ステップに対応するステップには、図2中と同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、図1に二点鎖線で示すように、処理液投入管25の途中部に、当該処理液投入管25を通って処理液槽10内へと投入される処理液(混合液)の積算流量(実際の補給総量、投入量)を計測する積算流量計28が介装されている。この積算流量計28による計測結果は、制御装置30に入力されるようになっている。
FIG. 4 is a flowchart for explaining an example of the component liquid supply operation in the processing liquid supply apparatus according to the second embodiment of the present invention. In the description of this embodiment, reference is again made to FIG. In FIG. 4, steps corresponding to the respective steps shown in FIG. 2 are given the same reference numerals as those in FIG. 2.
In this embodiment, as shown by a two-dot chain line in FIG. 1, a processing liquid (mixed liquid) introduced into the
図4を参照すると、この実施形態において、制御装置30は、複数の成分液の供給が開始されると(ステップS6)、積算流量計28の出力を監視する。すなわち、制御装置30は、当該供給開始からの積算流量(実際の補給総量)が、演算された補給総量(ステップS9)に達したかどうかを監視する(ステップS21)。制御装置30は、積算流量が前記演算された補給総量に達するか(ステップS21)、または処理液槽10内の液面高が補給停止液面高に達するか(ステップS7)のいずれかの条件が成立するまで、複数の成分液の供給を継続する。前記積算流量が前記演算された補給総量に達するか、または処理液槽10内の液面高が補給停止液面高に達すると、制御装置30は、成分液バルブ34〜36を一斉に閉じ(ステップS8)、補給動作を終了する。
Referring to FIG. 4, in this embodiment, when the supply of a plurality of component liquids is started (step S <b> 6), the
いずれの成分濃度にも不足がなく(ステップS2:NO)、液面高が補給液面高まで下降した(ステップS3:YES)ことに応答して成分液の補給を行うときには、補給総量が演算されないので、ステップS21の判断は否定となり、専ら補給停止液面センサ54の出力に基づいて、成分液の供給が制御される。
成分濃度の不足時には、補給総量が予め演算されるので、積算流量が当該補給総量に達すると成分液の供給が停止される。これにより、不足成分を補うために演算された個別補給量の分だけ、各成分液を正確に処理液槽10へと混合液の形態で補給することができる。したがって、図2の動作例の場合と同様の効果を達成できる。
When there is no shortage in any of the component concentrations (step S2: NO) and the component liquid is replenished in response to the liquid level being lowered to the replenishment liquid level (step S3: YES), the total replenishment amount is calculated. Accordingly, the determination in step S21 is negative, and the supply of the component liquid is controlled exclusively based on the output of the replenishment stop
When the component concentration is insufficient, the replenishment total amount is calculated in advance, so that the supply of the component liquid is stopped when the integrated flow rate reaches the replenishment total amount. Accordingly, each component liquid can be accurately replenished to the
なお、処理液投入管25に積算流量計28を介装する代わりに、複数の成分液供給管31〜33にそれぞれ積算流量計(個別積算流量計)を介装する構成としてもよい。この場合には、個別積算流量計によって計測される成分液の積算流量が個別補給量(ステップS10での演算値)に達した時点で、当該成分液に対応する成分液バルブ34〜36を閉じればよい。ただし、この構成では、積算流量計が複数個必要となるので、処理液投入管25に一つの積算流量計28を介装する前述の構成の方がコスト面で有利である。
Instead of interposing the
図5は、この発明の第3の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。図5において、前述の図1に示された各部に対応する部分には、図1中と同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、成分液1(第1薬液)の供給源41と混合部26との間の成分液供給管31には、成分液供給源41側から順に、レギュレータ(調圧装置)61、自動流量調整弁64、個別積算流量計67、および成分液バルブ34が介装されている。また、成分液2(第2薬液)の供給源42と混合部26との間の成分液供給管32には、成分液供給源42側から順に、レギュレータ(調圧装置)62、自動流量調整弁65、個別積算流量計68、および成分液バルブ35が介装されている。同様に、成分液3(純水:DIW)の供給源43と混合部26との間の成分液供給管33には、成分液供給源43側から順に、レギュレータ(調圧装置)63、自動流量調整弁66、個別積算流量計69、および成分液バルブ36が介装されている。
FIG. 5 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a processing liquid supply apparatus according to the third embodiment of the present invention. In FIG. 5, parts corresponding to those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those in FIG.
In this embodiment, in the component
レギュレータ61〜63は、成分液1,2,3の供給圧力を所定の等しい圧力に調整する供給圧力調節装置である。自動流量調整弁64〜66は、たとえば、モータ等のアクチュエータ付のニードルバルブで構成することができ、制御装置30によって開度が制御されるようになっている。この開度の制御によって、成分液供給管31〜33における各流量を個別に制御することができる。レギュレータ61〜63によって成分液1,2,3の供給圧力が等しくなっているので、自動流量調整弁64〜66の開度の比は、成分液供給管31〜33を通る成分液の流量比に等しくなる。個別積算流量計67〜69は、成分液供給管31〜33を流れる成分液の流量を積算し、個々の成分液の個別の積算流量(実際の個別補給量)を測定するものである。これらの個別積算流量計67〜69の計測結果は、制御装置30に入力されるようになっている。
The
図6は、図5の処理液供給装置の成分液補充動作の例を説明するためのフローチャートである。この図6において、前述の図2に示された各ステップと同様のステップには、図2中と同一参照符号を付して示す。不足成分がないとき(ステップS2:NO)の動作は、図2の場合とほぼ同様である(ステップS3〜S8)。ただし、第1の実施形態の場合には、流量制御器37〜39によって流量が制御されていたのに対して、この実施形態では、自動流量調整弁64〜66の開度の設定によって、流量比(開度比)が既定値に設定され(ステップS4A)、この設定された開度比となるように各自動流量調整弁64〜66が制御される(ステップS5A)。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of the component liquid replenishment operation of the processing liquid supply apparatus of FIG. In FIG. 6, the same steps as those shown in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2. The operation when there is no deficient component (step S2: NO) is substantially the same as in FIG. 2 (steps S3 to S8). However, in the case of the first embodiment, the flow rate is controlled by the
一方、不足成分があるときは(ステップS2:YES)、補給総量の演算(ステップS9)、および成分液の個別補給量の演算(ステップS10)が行われ、さらに、個別供給流量の比に応じて、複数の成分液の流量比が設定される(ステップS31)。具体的には、個別供給流量の比に従って、自動流量調整弁64〜66の開度が設定される。
制御装置30は、設定された開度に従って自動流量調整弁64〜66を制御する(ステップS32)。制御装置30は、個別積算流量計67〜69の出力を監視し、成分液1〜3(第1薬液、第2薬液および純水)のそれぞれについて、個別積算流量(供給開始からの実測値)が前記演算された個別補給量(ステップS9での演算値)に達したかどうかを判断する(ステップS33,S36,S39)。個別積算流量が個別補給量(演算値)に達していない成分液については、当該成分液を供給するために、対応する成分液バルブ34〜36を開く(ステップS34,S37,S40)。個別積算流量が個別補給量(演算値)達した成分液については、当該成分液の供給を停止するために、対応する成分液バルブ34〜36を閉じる(ステップS35,S38,S41)。これにより、各成分液を各個別補給量(演算値)だけ供給することができる。むろん、供給された成分液は、混合部26において合流して混合液となり、この混合液の形態で、処理液投入管25を介して処理液槽10へと投入されることになる。全ての成分液の供給が停止されると(ステップS42:YES)、補給動作が終了する。
On the other hand, when there is an insufficient component (step S2: YES), the calculation of the total replenishment amount (step S9) and the calculation of the individual replenishment amount of the component liquid (step S10) are performed, and further according to the ratio of the individual supply flow rate Thus, the flow ratio of the plurality of component liquids is set (step S31). Specifically, the opening degree of the automatic
The
ステップS33〜S42における判断および制御は充分に高速に行われるので、複数の成分液は同時に供給開始される。また、複数の成分液の個別補給量(演算値)の比に応じた流量比で複数の成分液が同時に供給開始されるのであるから、複数の成分液の個別積算流量(実際の個別補給量)は、実質的に同時に各個別補給量に達することになる。したがって、複数の成分液の供給停止も実質的に同時となる。よって、複数の成分液は、終始、混合液の状態で処理液槽10に供給される。そのため、処理液槽10内における濃度むらの発生を効果的に抑制または防止できる。
Since the determination and control in steps S33 to S42 are performed at a sufficiently high speed, supply of a plurality of component liquids is started simultaneously. In addition, since the supply of a plurality of component liquids is started simultaneously at a flow rate ratio corresponding to the ratio of the individual replenishment amounts (calculated values) of the plurality of component liquids, the individual integrated flow rates of the plurality of component liquids (actual individual replenishment amounts) ) Will reach each individual replenishment amount substantially simultaneously. Accordingly, the supply of the plurality of component liquids is stopped substantially simultaneously. Therefore, the plurality of component liquids are supplied to the
図7は、この発明の第4の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。この図7において、前述の図5に示された各部の対応部分には、図5中と同一参照符号を付して示す。この実施形態は、レギュレータ61〜63が備えられていない点が異なる。
図8は、図7の処理液供給装置における処理液補給動作の例を説明するためのフローチャートである。図8において、図6に示された各ステップと同様の処理が行われるステップには、図6中と同一参照符号を付して示す。この実施形態では、複数の成分液の供給圧力を等しくなるように制御していないので、自動流量調整弁64〜66の開度の調整によって流量比(混合比)を制御することは困難である。そこで、自動流量調整弁64〜66は、処理液14を構成する複数の成分液が混合部26において既定の混合比で混合されるように予め設定された既定開度に制御される(ステップS45)。つまり、ステップS45での処理は、ステップS4Aでの処理と実質的に同じである。したがって、自動流量調整弁64〜66を必ずしも使用する必要はなく、手動で開度調整が可能な流量調整弁を代わりに用いてもよい。
FIG. 7 is a conceptual diagram for explaining a configuration of a processing liquid supply apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. In FIG. 7, the same reference numerals as those in FIG. 5 are given to the corresponding parts of the respective parts shown in FIG. This embodiment is different in that the
FIG. 8 is a flowchart for explaining an example of the processing liquid supply operation in the processing liquid supply apparatus of FIG. In FIG. 8, steps in which the same processes as those in FIG. 6 are performed are denoted by the same reference numerals as in FIG. 6. In this embodiment, since the supply pressures of the plurality of component liquids are not controlled to be equal, it is difficult to control the flow rate ratio (mixing ratio) by adjusting the opening degree of the automatic flow
ステップS33以降の処理は図6の場合と同様であるが、成分液の供給停止のタイミングが第3実施形態の場合とは異なる。すなわち、この実施形態では、成分濃度に関係なく、各成分液が各既定流量で供給されるので、不足成分に該当する成分液については、供給停止のタイミングが他の成分液の供給停止タイミングよりも遅れる。したがって、短時間ではあるが、不足成分の成分液は単液の状態で処理液槽10に供給される可能性がある。この短時間に単液の状態で処理液槽10に供給される成分液のために、処理液槽10内において濃度むらが生じるおそれがある。しかし、はじめに混合液の状態の処理液が処理液槽10に供給されるから、処理液槽10内に充分な量の処理液14が存在している状態で、単液の状態の成分液がごく短時間供給されるに過ぎない。したがって、濃度むらを解消するための安定時間が不要であるか、必要であったとしても短時間で足りる。よって、基板処理の生産性を向上することができる。
The processing after step S33 is the same as in FIG. 6, but the timing of stopping the supply of component liquids is different from that in the third embodiment. That is, in this embodiment, since each component liquid is supplied at each predetermined flow rate regardless of the component concentration, the supply stop timing is lower than the supply stop timing of other component liquids for the component liquid corresponding to the insufficient component. Also late. Therefore, although it is a short time, the component liquid of the insufficient component may be supplied to the
以上、この発明の4つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、3つの成分液を混合して処理液を調製する例について説明したが、むろん、処理液を構成する成分液は2種類であってもよいし、4種類以上であってもよい。さらに、前述の実施形態では、処理液の温度調節のための温度調節器16を備えた構成について説明したが、このような温度調節器を備えない構成に対して本発明を適用してもよい。
As mentioned above, although four embodiment of this invention was described, this invention can also be implemented with another form. For example, in the above-described embodiment, an example in which three component liquids are mixed to prepare a treatment liquid has been described, but of course, the component liquids constituting the treatment liquid may be two types, or four or more types. There may be. Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration including the
また、前述の実施形態では、基板処理に使用された後の処理液を回収して再利用する構成を例にとったが、使用済み処理液の回収および再利用を行わない構成に対して本発明が適用されてもよい。
さらに、前述の実施形態では、処理液槽10内の液面高を検出する構成を例にとったが、処理液槽10内の処理液量は、液面高によって特定される必要はなく、たとえば、処理液槽10の内底面における液圧を検出したり、処理液槽10内の処理液重量を測定したりする構成によって代替することも可能である。
In the above-described embodiment, the configuration in which the processing liquid used for substrate processing is collected and reused is taken as an example. However, this configuration is not used for the configuration in which the used processing liquid is not collected and reused. The invention may be applied.
Furthermore, in the above-described embodiment, the configuration for detecting the liquid level in the
また、前述の実施形態では、処理液槽10内の液面高が補給液面高に達したときには、既定混合比で複数の成分液を混合するようにしているが、このときにも、成分濃度測定器20によって測定された成分濃度(測定値)と、各成分濃度の目標値との偏差に応じて、既定混合比とは異なる混合比で成分液を混合するようにしてもよい。この場合には、総補給量(補給液面高から補給停止液面高までの液量)に基づいて、各成分液の個別補給量を求め、この個別補給量に従って各成分液を供給すればよい。つまり、成分液濃度が管理下限を下回ったときと同様の動作を実行すればよい。
In the above-described embodiment, when the liquid level in the
さらに、前述の実施形態では、いずれかの成分濃度が管理下限を下回ったときに補給動作を行って処理液の成分濃度補正を行うようにしているが、いずれかの成分濃度が管理上限を上まわったときにも同様の補給動作によって処理液の成分濃度補正を行うようにしてもよい。むろん、この場合には、過剰濃度の成分に該当する成分液の補給量比率は、既定混合比率よりも低くされることになる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the replenishment operation is performed to correct the component concentration of the treatment liquid when any component concentration falls below the control lower limit. However, any component concentration exceeds the control upper limit. Even when the rotation is performed, the component concentration correction of the processing liquid may be performed by the same replenishment operation. Of course, in this case, the replenishment amount ratio of the component liquid corresponding to the excessively concentrated component is set lower than the predetermined mixing ratio.
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。 In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 薬液キャビネット
2 処理装置本体
3 基板処理装置
5 基板処理部
6 処理カップ
7 スピンチャック
8 処理液ノズル
9 処理液バルブ
10 処理液槽
11 混合機構
12 供給機構
13 処理液量測定機構
14 処理液
15 処理液供給管
16 温度調節器
17 ポンプ
18 フィルタ
20 成分濃度測定器
21 分岐位置
22 処理液帰還管
23 帰還バルブ
25 処理液投入管
25 当処理液投入管
26 混合部
28 積算流量計
30 制御装置
31〜33 成分液供給管
34〜36 成分液バルブ
37〜39 流量制御器
41〜43 成分液供給源
50 液面センサ
51 下限液面センサ
52 上限液面センサ
53 補給液面センサ
54 補給停止液面センサ
L1〜Ln 中間液面センサ
61〜63 レギュレータ
64〜66 自動流量調整弁
67〜69 個別積算流量計
W 基板
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記処理液槽に処理液を投入する処理液投入路と、
前記処理液投入路の途中で前記処理液を構成する複数の成分液を合流させて混合する混合手段と、
前記処理液槽内の処理液に含まれる複数の成分の成分濃度をそれぞれ測定する成分濃度測定手段と、
前記成分濃度測定手段によって測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて各成分液の供給量を演算する成分液供給量演算手段と、
前記成分液供給量演算手段によって演算された成分液供給量に従って、前記混合手設で複数の成分液を混合させながら、混合によって得られた混合液を前記処理液槽に供給させる供給制御手段と、
前記処理液槽内の処理液量を検出する処理液量検出手段とを含み、
前記成分液供給量演算手段は、
前記処理液量検出手段によって検出された処理液量に基づいて、前記処理液槽に供給すべき処理液の供給総量を求める供給総量演算手段と、
前記供給総量演算手段によって求められた供給総量と、前記成分濃度測定手段によって測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、各成分液の個別供給量を演算する個別供給量演算手段と
を含む、処理液供給装置。 A processing liquid tank for storing a processing liquid to be supplied to a processing unit for performing processing with the processing liquid on the processing target;
A processing liquid input path for supplying the processing liquid to the processing liquid tank;
Mixing means for combining and mixing a plurality of component liquids constituting the processing liquid in the middle of the processing liquid charging path;
Component concentration measuring means for respectively measuring the component concentrations of a plurality of components contained in the treatment liquid in the treatment liquid tank;
Component liquid supply amount calculating means for calculating the supply amount of each component liquid according to the component concentration measured by the component concentration measuring means and the target value of the component concentration;
Supply control means for supplying a mixed liquid obtained by mixing to the processing liquid tank while mixing a plurality of component liquids by the manual mixing according to the component liquid supply amount calculated by the component liquid supply amount calculating means. ,
A processing liquid amount detecting means for detecting a processing liquid amount in the processing liquid tank,
The component liquid supply amount calculation means includes:
Based on the amount of processing liquid detected by the processing liquid amount detection means, a total supply amount calculating means for obtaining the total amount of processing liquid to be supplied to the processing liquid tank;
The individual supply amount for calculating the individual supply amount of each component liquid according to the total supply amount obtained by the total supply amount calculating unit, the component concentration measured by the component concentration measuring unit, and the target value of the component concentration A processing liquid supply apparatus, comprising: a computing means .
前記供給制御手段は、前記成分液供給量演算手段によって演算された各成分液供給量に応じた混合比で前記複数の成分液が混合されるように前記個別流量制御手段を制御するものである、請求項1〜3のいずれか一項に記載の処理液供給装置。 The mixing means includes individual flow rate control means for individually controlling the supply flow rates of a plurality of component liquids,
The supply control means controls the individual flow rate control means so that the plurality of component liquids are mixed at a mixing ratio corresponding to each component liquid supply amount calculated by the component liquid supply amount calculation means. The processing liquid supply apparatus according to any one of claims 1 to 3 .
前記供給総量演算手段は、前記処理液のいずれかの成分濃度が所定の管理下限未満となったときに、前記処理液槽内の処理液量を前記投入停止レベルまで増加させるのに必要な供給総量を演算するものであり、
前記供給制御手段は、前記処理液槽内の処理液量が前記投入停止レベルに達したことを前記投入停止レベル検出手段が検出したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止するものである、請求項4記載の処理液供給装置。 A charge stop level detecting means for detecting that the amount of the process liquid in the process liquid tank has reached a predetermined charge stop level;
The total supply amount calculation means supplies necessary to increase the amount of the processing liquid in the processing liquid tank to the charging stop level when the concentration of any of the processing liquids is less than a predetermined control lower limit. The total amount is calculated,
The supply control unit simultaneously stops the supply of the plurality of component liquids in response to the detection of the input stop level detecting unit that the amount of the processing liquid in the processing liquid tank has reached the input stop level. The processing liquid supply apparatus according to claim 4, wherein
前記供給制御手段は、前記混合液の供給時間を計測する供給時間計測手段を含み、前記供給時間計測手段が前記供給総量に相当する時間を計測したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止するものである、請求項4記載の処理液供給装置。 The total supply amount calculating means is necessary to increase the amount of the processing liquid in the processing liquid tank to a predetermined charging stop level when any of the component concentrations of the processing liquid becomes less than a predetermined control lower limit. To calculate the total supply,
The supply control means includes a supply time measurement means for measuring the supply time of the mixed liquid, and in response to the supply time measurement means measuring a time corresponding to the total supply amount, the plurality of component liquids The processing liquid supply apparatus according to claim 4 , wherein the supply is stopped simultaneously.
前記供給制御手段は、前記供給総量計測手段によって計測される前記混合液の供給総量が前記供給総量演算手段によって演算された供給総量に達したことに応答して、前記複数の成分液の供給を同時に停止するものである、請求項4記載の処理液供給装置。 Further comprising a total supply amount measuring means for measuring the total supply amount of the mixed liquid,
In response to the total supply amount of the liquid mixture measured by the total supply amount measurement unit reaching the total supply amount calculated by the total supply amount calculation unit, the supply control unit supplies the plurality of component liquids. The processing liquid supply apparatus according to claim 4 , which stops at the same time.
前記供給制御手段は、前記個別供給量計測手段によって計測される各成分液の供給量が前記成分液供給量演算手段による演算値に達した時点で、各成分液の供給を停止するものである、請求項4記載の処理液供給装置。 It further includes a plurality of individual supply amount measuring means for measuring the supply amounts of the plurality of component liquids before mixing,
The supply control unit is configured to stop the supply of each component liquid when the supply amount of each component liquid measured by the individual supply amount measurement unit reaches a calculation value by the component liquid supply amount calculation unit. The processing liquid supply apparatus according to claim 4 .
前記混合手段は、前記処理液を構成する複数の成分液の目標混合比に応じた流量比で前記複数の成分液を前記処理液供給路で合流させるものであり、
前記供給制御手段は、前記個別供給量計測手段によって計測される各成分液の供給量が前記成分液供給量演算手段による演算値に達した時点で、前記複数の成分液の供給を個々に停止するものである、請求項1記載の処理液供給装置。 It further includes a plurality of individual supply amount measuring means for measuring the supply amounts of the plurality of component liquids before mixing,
The mixing means joins the plurality of component liquids in the processing liquid supply path at a flow rate ratio corresponding to a target mixing ratio of the plurality of component liquids constituting the processing liquid,
The supply control unit individually stops the supply of the plurality of component liquids when the supply amount of each component liquid measured by the individual supply amount measurement unit reaches a calculation value by the component liquid supply amount calculation unit. The processing liquid supply apparatus according to claim 1, wherein
前記処理液槽内の処理液に含まれる複数の成分の成分濃度をそれぞれ測定する工程と、
前記測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、前記処理液を構成する複数の成分液の各供給量を演算する成分液供給量演算工程と、
前記演算された成分液供給量に従って、前記処理液槽に処理液を投入する処理液投入路の途中で前記複数の成分液を合流させて混合させながら、混合によって得られた混合液を前記処理液槽に供給する工程と、
前記処理液槽内の処理液量を検出する工程とを含み、
前記成分液供給量演算工程は、
前記検出された処理液量に基づいて、前記処理液槽に供給すべき処理液の供給総量を求める工程と、
前記求められた供給総量と、前記測定された成分濃度と、当該成分濃度の目標値とに応じて、各成分液の個別供給量を演算する工程と
を含む、処理液供給方法。 Supplying the processing liquid stored in the processing liquid tank to a processing unit for processing the processing target with the processing liquid;
Measuring each of the component concentrations of a plurality of components contained in the treatment liquid in the treatment liquid tank;
A component liquid supply amount calculating step of calculating each supply amount of a plurality of component liquids constituting the treatment liquid according to the measured component concentration and a target value of the component concentration;
In accordance with the calculated component liquid supply amount, the mixed liquid obtained by mixing is mixed while the plurality of component liquids are joined and mixed in the middle of the processing liquid charging path for supplying the processing liquid to the processing liquid tank. Supplying the liquid tank ;
Detecting the amount of the processing liquid in the processing liquid tank,
The component liquid supply amount calculation step includes:
A step of obtaining a total amount of processing liquid to be supplied to the processing liquid tank based on the detected amount of the processing liquid;
A processing liquid supply method, comprising: calculating an individual supply amount of each component liquid in accordance with the determined total supply amount, the measured component concentration, and a target value of the component concentration .
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