JPH06147340A - 混合弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の液体を混合した混合液を半導体製造工
程に供給するシステムにおいて、時間経過とともに混合
比を連続的に変化させることが可能な混合弁を提供する
ことを目的とする。 【構成】 複数種類の液体が流入ポート３、５から流入
し、複数の流量調整装置１、２が、複数種類の液体の供
給量を、コントローラの指令に従い個別に調整する。か
かる各液体は、合流室３７にて混合し、流出ポート４か
ら混合液として供給する。これにより、混合比および供
給量を時間経過とともに連続的に変化させながら混合液
を供給することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体製造装置等の産
業用製造装置で使用される混合液を調合する混合弁に関
し、さらに詳細には、混合液の混合比と総流量とを変化
できる混合弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、半導体製造工程において、複
数の液体を混合した混合液が広く使用されている。例え
ば、純水とエタノールとを混合して任意の濃度に調合し
た混合液が、半導体製造工程中のパターン現像工程で使
用されている。このとき、現像ムラをなくすためには、
現像液である水とエタノールとの混合液（以下、単に混
合液という）は、最初は低いエタノール濃度でウェハ上
への供給が開始され、徐々にエタノールの濃度を高めな
がら、最後には、エタノールの濃度が１００％となるよ
うに純水とエタノールとの混合割合を変化させる必要が
ある。

【０００３】従来、純水とエタノールとの混合割合を同
一工程で時間の経過とともに変化させる方法として、濃
度の異なる混合液をキャニスタ、タンク等に予め用意
し、各々のキャニスタからユースポイントへ配管を延ば
して混合液を圧送し、ノズルをエタノール濃度の低い混
合液から順次エタノール濃度の高い混合液に切り替える
方法が行われていた。これにより、半導体製造工程に供
給される混合液のエタノール濃度が段階的に切り替えら
れていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
方法では、混合液のエタノール濃度をなるべく連続的に
変化させようとすると、エタノール濃度の異なる混合液
の入ったキャニスタをかなりの本数用意する必要があ
り、それらのキャニスタを準備すること自体きわめて煩
雑であると共に、クリーンルーム内に余分なスペースが
必要となっていた。さらにユースポイント側において
も、キャニスタの本数に応じてノズルの個数をふやす必
要を生じ、装置の大形化やメンテナンスの煩雑化を招い
ていた。

【０００５】一方において、近年、半導体の集積度が高
くなり、素子寸法が微細化するにつれて、ウェハのパタ
ーン現像工程で使用される混合液のエタノール濃度を、
時間経過に対応して正確かつ連続的に制御することが望
まれている。すなわち、ウェハのパターン現像工程で使
用される混合液のエタノール濃度を、時間経過とともに
正確かつ連続的に制御することにより、半導体製造工程
においてウェハ内のパターン寸法のバラツキを小さくし
て、半導体製品の歩留まりおよび信頼性を向上させるこ
とが期待されている。

【０００６】ここで、従来使用されている複数のキャニ
スタを用意するバッチシステムでは、混合液のエタノー
ル濃度を時間経過とともに、正確かつ連続的に制御する
ことができなかったのである。したがって本発明は、複
数の液体を混合して混合液を半導体製造工程に供給する
混合弁において、多数のキャニスタを用意することな
く、混合比を連続的に変化させることが可能な混合弁を
提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の混合弁は、第１流入ポートと、流出ポート
と、第１弁座とが形成され、前記第１弁座に当接または
離間することにより前記第１流入ポートから流入する第
１流体の遮断および流量調整を行う第１弁体と、前記第
１弁体の変位を司る第１弁体変位手段とを有する混合弁
であって、第２流入ポートと、第２弁座とが形成され、
前記第２弁座に当接または離間することにより前記第２
流入ポートから流入する第２流体の遮断および流量調整
を行う第２弁体と、前記第２弁体の変位を司る第２弁体
変位手段と、前記第１流体の流路と前記第２流体の流路
とが２０゜以上１２０゜以下の交差角をもって合流する
合流室とを有することを特徴とする構成とされる。

【０００８】また、本発明の混合弁は、第３流入ポート
と、前記第３流入ポートからの第３流体の流入を遮断す
る開閉手段とを有することを特徴とする前記の構成とさ
れる。また、本発明の混合弁は、第２流入ポートと第２
弁座と第２弁体と第２弁体変位手段との組合せを複数組
有し、各第２流入ポートから流入する各第２流体の流路
が前記合流室において相互に２０゜以上１２０゜以下の
交差角をもって合流することを特徴とする前記の構成と
される。また、本発明の混合弁は、前記第１弁体変位手
段と前記第２弁体変位手段とに指令して前記流出ポート
からの流出流体における混合比および総流量を制御する
制御手段を有することを特徴とする前記の構成とされ
る。

【０００９】

【作用】上記の構成よりなる本発明の混合弁において
は、第１流入ポートから第１流体が流入し、第１弁座と
第１弁体との間隙を経由し合流室にいたる。ここで第１
弁体変位手段により第１弁座と第１弁体との間隙が調節
され、第１流体の流量を調整する。第１弁座と第１弁体
とが当接して第１流体の供給を遮断することも可能であ
る。また、第２流入ポートから第２流体が流入し、第２
弁座と第２弁体との間隙を経由し合流室にいたる。ここ
で第２弁体変位手段により第２弁座と第２弁体との間隙
が調節され、第２流体の流量を調整する。第２弁座と第
２弁体とが当接して第２流体の供給を遮断することも可
能である。合流室では、第１流体と第２流体とが２０゜
以上１２０゜以下の交差角を持って合流し、混合液とし
て流出ポートにいたる。

【００１０】また、本発明の混合弁において、第１流体
と第２流体とがともに遮断されているときに開閉手段を
開とすると、第３流入ポートから第３流体が供給され、
混合弁内部に残留している第１流体および第２流体を洗
浄することができる。洗浄終了後、開閉手段を閉とする
と、第３流体の供給が停止され混合弁として使用可能な
状態に戻る。また、本発明の混合弁においては、制御手
段により第１弁体変位手段および第２弁体変位手段に指
令することによって各流体の流量を制御し、混合液の混
合比および総流量を任意にかつ連続的に変更することが
できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の混合弁を具体化した一実施例
である２液混合弁について図面を参照して説明する。図
１に、本実施例の洗浄ポート付の２液混合弁７０の全体
構成を部分断面図により示す。２液混合弁７０は、第１
弁体変位手段たる流量調整装置１、第２弁体変位手段た
る流量調整装置２、開閉手段たる補助弁７２、および調
整ブロック６が一体になって構成されている。

【００１２】第１流入ポートたる流入ポート３は、調整
ブロック６に穿設された弁内室３５と連通しており、第
２流入ポートたる流入ポート５は、調整ブロック６に穿
設された弁内室３６と連通している。弁内室３５、３６
には、第１弁座たる弁座３３、第２弁座たる弁座３４が
付設されている。弁座３３、３４に対応する位置に第１
弁体たる弁体３１、第２弁体たる弁体３２が弁座３３、
３４と当接または離間位置に移動可能に付設されてい
る。弁座３３、３４の形成する孔は合流室３７で２０゜
以上１２０゜以下の交差角をもって各々連通し、流出ポ
ート４に接続している。

【００１３】ここで交差角を問題にするのは、弁座３
３、３４から合流室３７に流入する各流体の流路が相互
にいかなる角度を持って合流するかにより、後述する混
合性や流路抵抗に影響するからである。したがって交差
角とは、弁座３３、３４から合流室３７に流入する各流
体の流路が相互になす角である。合流室３７の上方に
は、図示しない洗浄液タンクに接続される第３流入ポー
トたる洗浄ポート７１、洗浄液の合流室３７への供給を
開閉する補助弁７２が付設されている。

【００１４】次に、弁体３１、弁体３２の位置を調整す
る流量調整装置１、２の構造について図３に基づいて説
明する。図３は、弁体３１、弁座３３を含めて示す流量
調整装置１の断面図であり、流量調整装置２もこれと全
く同じ構造である。流入ポート３は、弁内室３５と連通
している。弁内室３５には、弁座３３が穿設されてい
る。弁座３３に対応する位置にポペット弁である弁体３
１が弁座３３と当接または離間位置に移動可能に付設さ
れている。弁座３３の形成する孔は合流室３７へ連通
し、図１中の流出ポート４に接続している。

【００１５】パルスモータ４２の出力軸４３には、周囲
に歯形が形成されたギヤ４５が取り付けられ、下面にカ
ムが形成されているカム４１の周囲の歯形と噛み合って
いる。カムには、カムフォロア４０が当接している。ま
た、カムフォロア４０は、横方向に摺動可能な変位伝達
部材３９に取り付けられている。カムフォロア４０の上
下方向の位置変化は、押圧ばね４４を介して直接弁体３
１の上下位置を規制している。ここで、押圧ばね４４の
伸縮により、弁体３１が過度に図中下方に移動して弁座
３３とのかじり破壊を起こすのを防いでいる。また、流
量調整装置１の頭部には、後述するコントローラ１１か
らパルスモータ４２を駆動する指令を受ける弁開度指令
端子２９、コントローラ１１に弁開度を伝える弁開度信
号端子３０が設けられている（図１参照）。

【００１６】続いて、上述の構成を有する２液混合弁７
０の動作を説明する。２液混合弁７０の動作は、流量調
整装置１、２による混合液供給動作と補助弁７２による
洗浄動作とに分けることができるので、混合液供給動作
について先に説明する。まず、流量調整装置１において
は、コントローラ１１（図２参照、詳細は後述）からの
弁開度の指令に対応して、パルスモータ４２が駆動さ
れ、出力軸４３およびギヤ４５を介してカム４１を回転
させる。カム４１の回転によりカムフォロア４０および
変位伝達部材３９が上下方向に摺動し、押圧ばね４４を
介して弁体３１の上下方向の位置を規制する。ここで、
カム４１は、弁体３１と弁座３３との間に形成される流
路面積がリニアに変化するようにカム面が形成されてい
るので、図１中流入ポート３から合流室３７へ向かう流
量を、カムの回転位置によりリニアに変化させることが
可能であり、該流路を遮断することも可能である。

【００１７】また、流量調整装置２も流量調整装置１と
同様の構成を有しているのでコントローラ１１からの指
令に応じて、図１中流入ポート５から合流室３７へ向か
う流量を、カムの回転位置によりリニアに変化させるこ
とが可能であり、該流路を遮断することも可能である。
よって、流量調整装置１、２の協働により、合流室３７
を経由して流出ポート４から供給される混合液の混合比
および総流量を、コントローラ１１からの指令に応じて
変化させることができる。

【００１８】ここで、弁座３３の形成する孔と弁座３４
の形成する孔との、合流室３７における交差角が２０゜
以上１２０゜以下となっているので、両流体は自発的に
互いに混合し、また、流路抵抗が過大になることもな
い。仮に交差角が２０゜未満であると両流体の混合が不
充分で、逆に交差角が１２０゜を超えていると流路抵抗
が過大となるのである。両流体の粘度等の差が大きく合
流室３７における混合が充分行われない場合や、混合液
の均一性についての要求がきわめて厳しい場合等は、別
途の混合手段を設けてもよい。

【００１９】次に、補助弁７２による洗浄動作について
説明する。洗浄ポート７１は、洗浄液タンク７４と接続
され、洗浄液の供給を受けている。通常は補助弁７２を
閉として洗浄液の供給を遮断した状態で前記の混合液供
給動作を行っている。合流室３７等の洗浄が必要なとき
は、コントローラ１１から流量調整装置１、２に指令し
てこれらを全閉とした上で、操作ツマミ７３を操作して
補助弁７２を開とすると、洗浄液が合流室３７に流入し
て洗浄を行うことができる。洗浄が終了したら、操作ツ
マミ７３を操作して補助弁７２を閉とし、洗浄液の供給
を停止すればよい。これにより、２液混合弁７０を配管
に接続したままで、洗浄を行うことができる。ここで補
助弁７２は手動開閉弁としたが、例えば電磁弁等で置き
換えてもよく、さらにこれをコントローラ１１で操作す
ることとしてもよいことはもちろんである。

【００２０】以上説明した２液混合弁７０は、流量調整
装置等を２組有することにより２種類の液体を混合する
ものであったが、図１中の補助弁７２を中心軸に３組以
上の流量調整装置等を設け、それらの液体の流路が合流
室３７において互いに２０゜以上１２０゜以下の交差角
をもって合流する構成とすることにより、３種類以上の
液体による混合液を供給する混合弁としてもよい。

【００２１】続いて、上述の構成および動作を有する２
液混合弁７０を使用した液混合システムについて説明す
る。図２に、純水ＦとエタノールＥを調合して、半導体
製造工程のパターン現像工程に混合液Ｍを供給するため
の２液混合システムの全体構成を示す。

【００２２】はじめに、純水の流路について説明する。
純水Ｆが蓄えられている純水バッファタンク１９は、純
水搬送管１７を介して２液混合弁７０の流入ポート５に
接続している。純水バッファタンク１９は、純水遮断弁
２１および液用レギュレータ２４を介して、工場の純水
ラインに接続している。また、純水バッファタンク１９
の上部空間には、遮断弁２２および気体用レギュレータ
２５を介して、一定の圧力で供給される窒素ガスＮの圧
送圧源ラインが接続している。また、純水バッファタン
ク１９の側面には、液面管理センサ１８が取り付けられ
ている。

【００２３】次に、エタノールＥの流路について説明す
る。エタノールＥが蓄えられているエタノールキャニス
タ２０は、エタノール搬送管４７を介して２液混合弁７
０の流入ポート３に接続している。また、エタノールキ
ャニスタ２０の上部空間には、遮断弁２３および気体用
レギュレータ２６を介して、一定の圧力で供給される窒
素ガスＮの圧送圧源ラインが接続している。

【００２４】こうして２液混合弁７０に供給された純水
ＦとエタノールＥとは、前述した混合液供給動作により
合流室３７にて合流して、流出ポート４を経て、純水Ｆ
とエタノールＥとを確実に混合して混合液Ｍを調合する
ためのミキサ７に接続している。ミキサ７の出口は、三
方弁８の入力ポートに接続している。三方弁８の一つの
出力ポート９は、半導体工程のパターン現像工程のユー
スポイントに接続している。また、三方弁８のもう一つ
の出力ポート１０は、混合液Ｍの濃度を測定するための
モニタリングラインに接続している。

【００２５】次に、液混合弁の制御ラインの構成を説明
する。コントローラ１１は、図示しない演算処理装置で
あるＣＰＵ、流量制御プログラムを記憶するＲＯＭ、一
時的にデータを記憶するＲＡＭにより構成されている。
コントローラ１１には、半導体工程全体の制御をしてい
る図示しないホストコンピュータから、ミキシング流量
入力信号１４、ミキシング濃度モード入力信号１３、制
御入力信号１２が入力される。コントローラ１１の入力
線１６は、液面管理センサ１８の計測信号線、流量調整
装置１の弁開度信号端子３０、流量調整装置２の弁開度
信号端子２８に接続している。コントローラ１１の出力
線１５は、流量調整装置１の弁開度を調整するパルスモ
ータ４２を駆動する弁開度指令端子２９、流量調整装置
２の弁開度を調整するパルスモータ４２を駆動する弁開
度指令端子２７、遮蔽弁２１、２２、２３に接続してい
る。

【００２６】次に、全体の液混合システムの作用を説明
する。純水Ｆは、純水バッファタンク１９により２液混
合弁７０の流入ポート５に供給される。このとき、遮断
弁２２は開放されており、純水バッファタンク１９内の
純水Ｆには、レギュレータ２５により所定の圧力の窒素
ガスＮが押圧されている。ここで、レギュレータ２５
は、窒素ガスＮの圧力を常に一定に保っているので、純
水バッファタンク１９内の純水Ｆの水位が変化した場合
でも、流入ポート５にかかる純水Ｆの供給圧力は常に一
定である。

【００２７】流入ポート５への純水Ｆの供給圧力が一定
であることにより、流量調整装置２の弁開度が一定であ
れば、２液混合弁７０を流れる純水Ｆの流量は純水バッ
ファタンク１９内の純水Ｆの水位と無関係に常に一定と
することができる。また、純水バッファタンク１９内の
純水Ｆの水位が所定水位以下になると、コントローラ１
１は、液面管理センサ１８の入力に応じて、遮断弁２１
を開放し純水Ｆを補給する。

【００２８】エタノールＥは、エタノールキャニスタ２
０により２液混合弁７０の流入ポート３に供給される。
このとき、遮断弁２３は開放されており、エタノールキ
ャニスタ２０内のエタノールＥには、レギュレータ２６
により所定の圧力の窒素ガスＮが押圧されている。ここ
で、レギュレータ２６は、窒素ガスＮの圧力を常に一定
に保っているので、エタノールキャニスタ２０内のエタ
ノールＥの液位が変化した場合でも、流入ポート３にか
かるエタノールＥの供給圧力は常に一定である。流入ポ
ート３へのエタノールＥの供給圧力が一定であることに
より、流量調整装置１の弁開度が一定であれば、２液混
合弁７０を流れるエタノールＥの流量はエタノールキャ
ニスタ２０内のエタノールＥの液位と無関係に常に一定
とすることができる。

【００２９】次に、エタノールＥと純水Ｆとの混合につ
いて説明する。半導体製造工程のパターン現像工程にお
いては、現像ムラをなくすため、現像液であるエタノー
ルと純水との混合液は、最初は低いエタノール濃度で供
給が開始され、徐々にエタノール濃度を高めながら、最
後には、エタノール濃度が１００％となるように純水と
エタノールとの混合割合を変化させる必要がある。

【００３０】例えば、コントローラ１１には、半導体製
造工程全体を制御しているホストコンピュータから、混
合液Ｍの流量５５０ｍｌ／ｍｉｎ、濃度０％〜１００
％、濃度変化率等の信号が入力される。そして、コント
ローラ１１は、上記入力データに基づいてＲＯＭに記憶
されている後述する流量制御プログラムにより、流量調
整装置２のパルスモータを制御して、弁開度が現像工程
の始めは１００％であり、時間経過とともに弁開度がリ
ニアに減少するように弁体３２を移動させ、所定時間後
に０％とする。同時に、コントローラ１１は、流量調整
装置１のパルスモータを制御して、弁開度が現像工程の
始めは０％であり、時間経過とともに弁開度がリニアに
増加するように弁体３３を移動させ、所定時間後に１０
０％とする。

【００３１】上記液混合弁により実験した結果を図４に
示す。この結果、２液混合弁７０を流れる純水Ｆの流量
は、図４の４７の線で示すように時間経過とともにリニ
アに減少する。同時に、２液混合弁７０を流れるエタノ
ールＥの流量は、４６の線で示すように時間経過ととも
にリニアに増加する。純水ＦとエタノールＥは、ミキサ
７により充分混合された後で、三方弁８を通って、混合
液Ｍとしてパターン現像工程のユースポイントに供給さ
れる。このとき、混合液Ｍの全流量は、４８の線に示す
ように一定に保たれている。また、混合液Ｍは、必要に
応じて、三方弁８により混合液モニタリング装置に送ら
れ、混合液Ｍの流量および濃度がモニタされ、パターン
現像工程が管理される。

【００３２】図４に示したのは、混合液Ｍにおける純水
ＦとエタノールＥとの混合比が時間経過とともにリニア
に変化する場合（以下、Ａモードという）であったが、
図５に示すように混合液Ｍ供給の初期において混合比の
変化率が大きく、時間経過とともに混合比の変化率が小
さくなるような供給様式（以下、Ｂモードという）も可
能である。もちろん、Ｂモードと逆に混合液Ｍ供給の初
期において混合比の変化率が小さく、時間経過とともに
混合比の変化率が大きくなるような供給様式（以下、Ｃ
モードという、図６参照）も可能である。また、混合比
がステップ状に変化するような供給様式（以下、Ｄモー
ドという、図７参照）も可能である。さらに、これら以
外のモードを考えてもよい。

【００３３】以上のいずれかのモードが選ばれたときの
流量制御プログラムについて、図８および図９のフロー
チャートに基づいて説明する。まず、Ｓ１にてイニシャ
ライズＩを行う。イニシャライズＩとは、純水ラインや
窒素ガス源の供給準備、装置本体の作動準備を行う動作
である。これにより、２液混合弁７０には純水Ｆやエタ
ノールＥが供給され、ユースポイントである現像装置も
作動可能となる。次に、Ｓ２において混合液供給モード
の入力を行う。これは、ユースポイントにて行う現像処
理の詳細仕様により、前記のＡ〜Ｄモードのいずれか
（これら以外のモードが設定されているときはそのモー
ドでもよい）適切なものを選択して入力する操作であ
る。ここで前記Ｄモードを選択したときは、各ステップ
での保持時間および混合比も入力する。

【００３４】そしてＳ３にてユースポイントで行う現像
処理にあわせて窒素ガス圧送圧力を入力し、そしてＳ４
において必要な混合液の全流量（図４中では約５５０ｍ
ｌ／ｍｉｎ）を入力し、そしてＳ５において必要な混合
液の全供給時間（図４中では約０．８（１．２−０．
４）分）を入力する。そしてＳ６では、Ｓ２〜Ｓ５の入
力に誤りがないかどうかを確認し、誤りがあるとき（Ｓ
６：ＮＧ）はＳ２に戻って入力し直すことになる。誤り
がないとき（Ｓ６：ＧＯ）はＳ７に進んでイニシャライ
ズＪを行う。イニシャライズＪとは、２液混合弁７０が
制御開始状態にあるかどうかを確認し、開始状態になけ
れば開始状態に立ち上げる動作である。

【００３５】そしてＳ８ではＳ２〜Ｓ５の入力に基づき
最適な制御ループ繰り返し回数をコントローラ１１が内
部設定する。そしてＳ９において、Ｓ２〜Ｓ５の入力に
基づき、ＲＯＭに記憶されている供給モード計算式のう
ち最適のものを選出する。すると、Ｓ１０の開始指示待
ち状態（Ｓ１０：ＷＡＩＴ）となる。開始指示がある
（Ｓ１０：ＧＯ）と、図８中Ｘに達し図９中のＸにつな
がる。

【００３６】そしてＳ１１でユースポイント先端弁を開
き、Ｓ１２で計時開始する。そしてＳ１３では、Ｓ８で
内部設定した制御ループ繰り返し回数を１減ずる。そし
てＳ１４において、Ｓ１３で１減ぜられた制御ループ繰
り返し回数が０であるかどうかを判断する。制御ループ
繰り返し回数が０でないとき（Ｓ１４：ＮＯ）は、Ｓ１
５に進んで制御周期待ち状態（Ｓ１５：ＷＡＩＴ）にな
る。次順の制御周期がくる（Ｓ１５：ＧＯ）と、Ｓ１６
に進む。Ｓ１６では、Ｓ１２の計時開始からの経過時間
とＳ９で選出した計算式とにより、流量調整装置１、２
のパルスモーター４２に送るべき必要パルス数をＣＰＵ
が計算する。

【００３７】そしてＳ１７では、Ｓ１６で計算した数の
パルスを出力する。出力されたパルスは、信号線１５、
弁開度指令端子２７、２９を経由して流量調整装置１、
２に伝えられる。これにより流量調整装置１、２のパル
スモーター４２がそれぞれ必要なだけ駆動され、混合液
Ｍにおける純水ＦとエタノールＥとの混合比が決定され
る。そしてこのとき、Ｓ１８において流量調整装置１、
２の内部カウンタが、入力されたパルスを計数し、Ｓ１
３に戻る。したがって、制御ループ繰り返し回数が０に
なるまで、Ｓ１３〜Ｓ１８の動作が繰り返され、各回の
Ｓ１７におけるパルス出力により、随時流量調整装置
１、２のパルスモーター４２が駆動され、混合液Ｍにお
ける純水ＦとエタノールＥとの混合比がＳ２で入力した
モードに従い変更されるのである。

【００３８】制御ループ繰り返し回数が０になると、Ｓ
１４でＹＥＳと判断されＳ１９に進み、計時終了され
る。そしてＳ２０において、Ｓ１１で開いたユースポイ
ント先端弁を閉じ、Ｓ２１においてイニシャライズＫを
行う。イニシャライズＫは、次回の供給制御を行うため
のイニシャライズであり、配管内の残留流体の置換のた
めの弁操作を行い、イニシャライズ終了信号を出力する
操作である。イニシャライズＫが終了すると図９中Ｙに
達し図８中のＹにつながり、Ｓ１０の開始指示待ち状態
となる。プログラムから出るときにはＥＸＩＴ入力を行
うと、上記のフローから出ることができる。

【００３９】以上が流量制御プログラムのフローであ
り、必要となる流量モードとその計算式がＲＯＭに記憶
されていれば、そのモードを選択することにより必要と
なる混合液供給ができる。半導体製造工程全体を制御し
ているホストコンピュータは、製造計画に応じて適宜コ
ントローラ１１に供給モードを指示し、コントローラ１
１はかかる指示に従い上記流量制御プログラムを実行す
るのである。このほか作業者がコントローラ１１を操作
して、上記流量制御プログラムを実行させることもでき
る。

【００４０】以上説明した混合弁は、第１流入ポート
と、流出ポートと、第１弁座とが形成され、第１弁座に
当接または離間することにより第１流入ポートから流入
する第１流体の遮断および流量調整を行う第１弁体と、
第１弁体の変位を司る第１弁体変位手段とを有する混合
弁であって、第２流入ポートと、第２弁座とが形成さ
れ、第２弁座に当接または離間することにより第２流入
ポートから流入する第２流体の遮断および流量調整を行
う第２弁体と、第２弁体の変位を司る第２弁体変位手段
と、第１流体の流路と第２流体の流路とが２０゜以上１
２０゜以下の交差角をもって合流する合流室とを有する
ので、パターン現像工程に供給する混合液のエタノール
濃度を時間経過とともに変化させることができる。

【００４１】また、本発明の混合弁によれば、第３流入
ポートと、第３流入ポートからの第３流体の流入を遮断
する開閉手段とを有するので、混合弁をシステムに接続
したままでも、洗浄等の保守作業ができる。また、本発
明の混合弁によれば、第１弁体変位手段と第２弁体変位
手段とに指令して流出ポートからの流出流体における混
合比および総流量を制御する制御手段を有するので、予
め記憶されているモードにより、種々の供給パターンで
の混合液供給ができる。

【００４２】本発明は、上記実施例に限定されることな
く、色々な変形例が可能である。すなわち、例えば、流
量調整装置の弁体駆動源としてパルスモータ以外にリニ
アモータ等を使用してもよい。また、本実施例では、供
給する液量が一定である供給モードについて説明した
が、混合液の混合比を一定に保ちながら、供給する液量
を変化させる供給モードも可能である。さらに、混合液
の混合比と供給する液量の両方を変化させる供給モード
も可能である。また、本実施例では、混合を確実にする
ためにミキサ７を使用したが、合流室３７での混合が充
分であれば、ミキサ７を省略してもよい。

【００４３】

【発明の効果】本発明の混合弁は、複数の流入ポート
と、各流入ポートから流入する流体の流量を個別に調整
する流量調整装置と、各流入ポートから流入する流体が
２０゜以上１２０゜以下の交差角をもって合流する合流
室とを有し、各流量調整装置を制御手段が統括的に制御
するので、パターン現像工程に供給する混合液のエタノ
ール濃度を時間経過とともに連続的に変化させることが
できるため、半導体の現像工程においてウェハ内のパタ
ーン寸法のバラツキを小さくすることができ、半導体製
品の歩留まりを向上させることができる。

【００４４】また、本発明の液混合弁によれば、混合液
の成分となる液体とは別の液体を流入する補助弁が設け
られているので、液混合弁をシステムに接続したまま、
洗浄等の保守作業をすることができる。また、従来にお
いては、時間と共に液体濃度を連続的に変化させようと
すると、濃度の異なる混合液の入ったキャニスタを相当
数用意し、切換供給する必要があり、人手やスペースが
かかっているが、本発明によれば、必要となるキャニス
タ数が少なくなり、省力化・省スペース化が可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である２液混合弁の構成を示
す部分断面図である。

【図２】本実施例の２液混合弁を使用する混合液供給シ
ステムを示す構成回路図である。

【図３】２液混合弁の流量調整装置の構成を示す断面図
である。

【図４】実験結果を示す第１データ図である。

【図５】実験結果を示す第２データ図である。

【図６】実験結果を示す第３データ図である。

【図７】実験結果を示す第４データ図である。

【図８】流量制御プログラムを示す第１フローチャート
である。

【図９】流量制御プログラムを示す第２フローチャート
である。

【符号の説明】

１ 流量調整装置（エタノール用） ２ 流量調整装置（純水用） ３ 流入ポート（エタノール用） ４ 流出ポート（混合液） ５ 流入ポート（純水用） １１ コントローラ ３１ 弁体（エタノール用） ３２ 弁体（純水用） ３３ 弁座（エタノール用） ３４ 弁座（純水用） ３７ 合流室 ７０ ２液混合弁 ７１ 洗浄ポート ７２ 補助弁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１流入ポートと、流出ポートと、第１
   弁座とが形成され、 前記第１弁座に当接または離間することにより前記第１
   流入ポートから流入する第１流体の遮断および流量調整
   を行う第１弁体と、 前記第１弁体の変位を司る第１弁体変位手段とを有する
   混合弁において、 第２流入ポートと、第２弁座とが形成され、 前記第２弁座に当接または離間することにより前記第２
   流入ポートから流入する第２流体の遮断および流量調整
   を行う第２弁体と、 前記第２弁体の変位を司る第２弁体変位手段と、 前記第１流体の流路と前記第２流体の流路とが２０゜以
   上１２０゜以下の交差角をもって合流する合流室とを有
   することを特徴とする混合弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載する混合弁において、 第３流入ポートと、前記第３流入ポートからの第３流体
   の流入を遮断する開閉手段とを有することを特徴とする
   混合弁。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載する混合
   弁において、 第２流入ポートと第２弁座と第２弁体と第２弁体変位手
   段との組合せを複数組有し、 各第２流入ポートから流入する各第２流体の流路が前記
   合流室において相互に２０゜以上１２０゜以下の交差角
   をもって合流することを特徴とする混合弁。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３に記載する混合
   弁において、 前記第１弁体変位手段と前記第２弁体変位手段とに指令
   して前記流出ポートからの流出流体における混合比およ
   び総流量を制御する制御手段を有することを特徴とする
   混合弁。