KR20150060538A

KR20150060538A - 기판 처리 장치 및 액 혼합 방법

Info

Publication number: KR20150060538A
Application number: KR1020140160072A
Authority: KR
Inventors: 야스오 기요하라; 이쿠오 수나카; 고지 다나카; 다카미 사토; 가즈요시 미즈모토; 다카시 우노; 히로다카 마루야마; 히데토모 우에무카이; 토미야스 마에조노
Original assignee: 도쿄엘렉트론가부시키가이샤
Priority date: 2013-11-25
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2015-06-03
Also published as: JP2015120143A; US10067514B2; JP6367069B2; KR102316265B1; TW201534388A; US20150146498A1; TWI604887B

Abstract

본 발명은 액의 혼합 비율의 정밀도를 향상시키는 것을 목적으로 한다.
실시형태에 따른 기판 처리 장치는, 혼합조와, 제1 개폐 밸브와, 제2 개폐 밸브와, 제1 유량 계측부와, 제2 유량 계측부와, 제어부와, 기판 처리 유닛을 구비한다. 혼합조에서는, 제1 액과 제1 액보다 다량의 제2 액이 혼합된다. 제1 개폐 밸브는, 제1 액이 흐르는 제1 유로를 개폐한다. 제2 개폐 밸브는, 제2 액이 흐르는 제2 유로를 개폐한다. 제1 유량 계측부는, 제1 유로를 통해 흐르는 제1 액의 유량을 계측한다. 제2 유량 계측부는, 제2 유로를 통해 흐르는 제2 액의 유량을 계측한다. 제어부는, 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어한다. 기판 처리 유닛은, 제1 액과 제2 액의 혼합액을 기판에 대하여 공급함으로써 기판을 처리한다. 또한, 제어부는, 제1 개폐 밸브를 개방한 후, 제1 유량 계측부에 의해 계측된 제1 액의 유량의 적산치가 미리 정해진 목표치에 도달한 경우에, 제1 개폐 밸브를 폐쇄하는 제1 폐쇄 처리를 실행하고, 제1 개폐 밸브를 개방한 후부터 제1 개폐 밸브가 완전히 폐쇄된 후에 있어서의 제1 액의 유량의 적산치에 기초하여, 혼합조에 대한 제2 액의 공급량의 목표치를 산출하며, 산출된 목표치와 제2 유량 계측부에 의해 계측된 제2 액의 유량의 적산치에 기초하여, 제2 개폐 밸브를 폐쇄하는 제2 폐쇄 처리를 실행한다.

Description

기판 처리 장치 및 액 혼합 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND LIQUID MIXING METHOD}

개시된 실시형태는, 기판 처리 장치 및 액 혼합 방법에 관한 것이다.

종래에, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 기판에 대하여 처리액을 공급함으로써 기판을 처리하는 기판 처리 장치가 알려져 있다.

기판 처리 장치에서 사용되는 처리액은, 복수의 액체를 소정의 비율로 혼합하여 생성되는 경우가 있다. 이러한 경우, 기판 처리 장치는, 복수의 액체를 혼합하여 처리액을 생성하는 혼합 장치를 구비한다.

특허문헌 1에 기재된 혼합 장치는, 복수의 액체가 혼합되는 혼합조와, 이러한 혼합조에 대하여, 복수의 액체를 미리 설정된 양만큼 공급하는 유량 제어 수단과, 각 액체의 혼합조에 대한 공급 시간이 동일해지도록 제어하는 공급 시간 제어 수단을 구비한다.

또한, 특허문헌 2에는, 모든 액체의 유량이 소정의 유량에 도달한 후에, 각 액체를 혼합조에 공급함으로써, 액체의 공급 개시(開始) 당초부터 소정의 혼합 비율의 처리액이 생성되도록 한 혼합 장치가 개시되어 있다.

[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2003-275569호 공보 [특허문헌 2] 일본 특허 공개 제2009-172459호 공보

그러나, 전술한 종래 기술에는, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킨다고 하는 점에서 한층 더 개선의 여지가 있었다.

예컨대, 유로를 개폐하는 밸브에 대하여 폐쇄 신호를 출력하고 나서 밸브가 완전히 폐쇄될 때까지는 타임 러그가 존재한다. 이 때문에, 이 타임 러그 중에 혼합조로 유입되는 액체의 분량만큼, 혼합 비율이 원하는 값에서 벗어나게 될 우려가 있다.

실시형태의 일 양태는, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있는 기판 처리 장치 및 액 혼합 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

실시형태의 일 양태에 따른 기판 처리 장치는, 혼합조와, 제1 개폐 밸브와, 제2 개폐 밸브와, 제1 유량 계측부와, 제2 유량 계측부와, 제어부와, 기판 처리 유닛을 구비한다. 혼합조에서는, 제1 액과 제1 액보다 다량의 제2 액이 혼합된다. 제1 개폐 밸브는, 제1 액이 흐르는 제1 유로를 개폐한다. 제2 개폐 밸브는, 제2 액이 흐르는 제2 유로를 개폐한다. 제1 유량 계측부는, 제1 유로를 통해 흐르는 제1 액의 유량을 계측한다. 제2 유량 계측부는, 제2 유로를 통해 흐르는 제2 액의 유량을 계측한다. 제어부는, 제1 개폐 밸브 및 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어한다. 기판 처리 유닛은, 제1 액과 제2 액의 혼합액을 기판에 대하여 공급함으로써 기판을 처리한다. 또한, 제어부는, 제1 개폐 밸브를 개방한 후, 제1 유량 계측부에 의해 계측된 제1 액의 유량의 적산치가 미리 정해진 목표치에 도달한 경우에, 제1 개폐 밸브를 폐쇄하는 제1 폐쇄 처리를 실행하고, 제1 개폐 밸브를 개방한 후부터 제1 개폐 밸브가 완전히 폐쇄된 후에 있어서의 제1 액의 유량의 적산치에 기초하여, 혼합조에 대한 제2 액의 공급량의 목표치를 산출하며, 산출된 목표치와 제2 유량 계측부에 의해 계측된 제2 액의 유량의 적산치에 기초하여, 제2 개폐 밸브를 폐쇄하는 제2 폐쇄 처리를 실행한다.

실시형태의 일 양태에 따르면, 액의 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 처리 유닛의 개략 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 처리 유체 공급원의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 제1 실시 형태에 따른 제2 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 5는 제1 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다.
도 6은 변형례에 따른 유량 변경 처리의 설명도이다.
도 7는 제2 실시형태에 따른 제2 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은 제2 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다.
도 9는 제2 실시형태에 따른 지연 시간 최적화 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치 및 액 혼합 방법의 실시형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.

(제1 실시형태)

도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시한 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해서, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 수직 상향 방향으로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입/반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입/반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 설치된다.

반입/반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수 장의 기판, 제1 실시형태에서는 반도체 웨이퍼[이하 웨이퍼(W)]를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.

반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 설치되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동과 수직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.

처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 설치된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 설치된다.

반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동과 수직축을 중심으로 하는 선회가 가능하며, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16) 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.

처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 기판 처리를 행한다.

또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예컨대 컴퓨터로서, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 독출하여 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.

또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.

상기한 바와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선, 반입/반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 꺼내고, 꺼낸 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 꺼내어져 처리 유닛(16)으로 반입된다.

처리 유닛(16)으로 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리를 완료한 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 되돌아간다.

다음에, 처리 유닛(16)의 구성에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는 제1 실시형태에 따른 처리 유닛(16)의 개략 구성을 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수컵(50)을 구비한다.

챔버(20)는, 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)가 설치된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운 플로우를 형성한다.

기판 유지 기구(30)는, 유지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는, 수직 방향으로 연장되는 부재로서, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에 있어서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 수직축 둘레로 회전시킨다. 이러한 기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 따라, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.

처리 유체 공급부(40)는, 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는, 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.

회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산되는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는, 배액구(51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.

제1 실시형태에 따른 처리 유닛(16)은, 처리 유체 공급원(70)으로부터 공급되는 DHF(희불산)를 웨이퍼(W)에 대하여 공급함으로써, 웨이퍼(W) 상에 형성된 막을 에칭 제거한다. 또한, 제1 실시형태에 따른 처리 유체 공급원(70)은, HF(불산)와 DIW(20℃ 정도의 순수)를 혼합함으로써 DHF를 생성하고, 생성된 DHF를 각 처리 유닛(16)으로 공급한다.

다음에, 제1 실시형태에 따른 처리 유체 공급원(70)의 구성에 대해서 도 3을 참조하여 설명한다. 도 3은 제1 실시형태에 따른 처리 유체 공급원(70)의 구성을 도시한 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 처리 유체 공급원(70)은, 혼합 장치(80)와, 공급 장치(90)를 구비한다.

혼합 장치(80)는, 제1 유로(100)와, 제2 유로(200)와, 혼합부(300)와, 혼합조(400)와, 제1 순환 라인(500)과, 제2 제어 장치(600)를 구비한다. 또한, 공급 장치(90)는, 제3 유로(700)와, 저류조(800)와, 제2 순환 라인(900)을 구비한다.

우선, 혼합 장치(80)의 구성에 대해서 설명한다. 제1 유로(100)는, 제1 액인 HF가 흐르는 유로이다. 이러한 제1 유로(100)에는, 상류에서 하류를 따라 HF 온도 조절 기구(101), 제1 유량 계측부(102), 제1 유량 조정부(103), 제1 폐기 라인(104) 및 제1 개폐 밸브(105)가 이 순서로 설치된다.

HF 온도 조절 기구(101)는, 제1 유로(100)를 통해 흐르는 HF의 온도를 조정한다. HF 온도 조절 기구(101)에는, 예컨대 워터 제트가 이용된다. 제1 유량 계측부(102)는, 제1 유로(100)를 통해 흐르는 HF의 유량을 계측한다. 제1 유량 계측부(102)에 의한 계측 결과는, 제2 제어 장치(600)에 출력된다. 제1 유량 조정부(103)는, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어되며, 제1 유로(100)를 통해 흐르는 HF의 유량을 조정한다.

제1 폐기 라인(104)은, 제1 유로(100)로부터 분기되는 유로로서, 예컨대 HF의 유량이 안정될 때까지 동안, HF를 흐르게 하기 위해서 이용된다. 이러한 제1 폐기 라인(104)에는, 제3 개폐 밸브(106)가 설치된다. 제1 개폐 밸브(105)는, 제1 유로(100)를 개폐하는 밸브로서, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

제2 유로(200)는, 제2 액인 DIW가 흐르는 유로이다. 이러한 제2 유로(200)에는, 상류에서 하류를 따라 DIW 온도 조절 기구(201), 제2 유량 계측부(202), 제2 유량 조정부(203), 제2 폐기 라인(204) 및 제2 개폐 밸브(205)가 이 순서로 설치된다.

또한, DIW는, HF를 희석하기 위한 희석액으로서, HF보다도 다량의 DIW가 후술하는 혼합조(400)에 공급된다.

DIW 온도 조절 기구(201)는, 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 온도를 조정한다. DIW 온도 조절 기구(201)에는, 예컨대 워터 제트가 이용된다. 제2 유량 계측부(202)는, 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 유량을 계측한다. 제2 유량 계측부(202)에 의한 계측 결과는, 제2 제어 장치(600)에 출력된다. 제2 유량 조정부(203)는, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어되며, 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 유량을 조정한다.

제2 폐기 라인(204)은, 제2 유로(200)로부터 분기되는 유로로서, 예컨대 DIW의 유량이 안정될 때까지 동안, DIW를 흐르게 하기 위해서 이용된다. 이러한 제2 폐기 라인(204)에는, 제4 개폐 밸브(206)가 설치된다. 제2 개폐 밸브(205)는, 제2 유로(200)를 개폐하는 밸브로서, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

제1 유로(100)와 제2 유로(200)는 각각 제1 개폐 밸브(105) 및 제2 개폐 밸브(205)보다도 하류측의 접속부에 있어서 서로 접속되고, 이 접속부보다도 더욱 하류측에 있어서 혼합부(300)를 통해 혼합조(400)에 접속된다.

혼합부(300)는, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)와 혼합조(400) 사이에 설치되고, 제1 유로(100)로부터 공급되는 HF와 제2 유로(200)로부터 공급되는 DIW를 혼합한 후에 혼합조(400)로 공급한다.

혼합조(400)는, HF와 DIW의 혼합액인 DHF를 저류한다. HF 및 DIW는, 혼합부(300)에 있어서 혼합되어 혼합조(400)로 공급된 후, 혼합조(400) 및 후술하는 제1 순환 라인(500)에 있어서 더 혼합된다.

또한, 제1 실시형태에서는, HF와 DIW를 혼합부(300)에 있어서 혼합한 후에 혼합조(400)로 공급하는 경우의 예를 나타내지만, 혼합부(300)를 생략하고, 혼합조(400)에 대하여 HF와 DIW가 개별로 공급되도록 구성하여도 좋다.

제1 순환 라인(500)은, 일단부 및 타단부가 각각 혼합조(400)에 접속된 유로이다. 이러한 제1 순환 라인(500)에는, 각각 제5 개폐 밸브(501), DHF 온도 조절 기구(502) 및 펌프(503)가 이 순서로 설치된다.

제5 개폐 밸브(501)는, 제1 순환 라인(500)을 개폐하는 밸브로서, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어된다. DHF 온도 조절 기구(502)는, 제1 순환 라인(500)을 통해 흐르는 DHF의 온도를 조정한다. DHF 온도 조절 기구(502)에는, 예컨대 쿨닉스가 이용된다. 펌프(503)는, 제1 순환 라인(500) 내의 DHF를 상류측에서 하류측으로 압출한다.

여기서, 종래의 혼합 장치에 있어서, 예컨대 DHF의 냉각 능력을 높이고 싶은 경우에는, 제1 순환 라인에 대하여 DHF 온도 조절 기구인 쿨닉스를 2대 병렬로 설치하는 등을 행하여 대응하고 있었다. 그러나, 쿨닉스는, 온도 조절 정밀도는 높지만 비교적 고가이며, 소비 전력도 크기 때문에, 쿨닉스의 대수를 늘리면 혼합 장치(80)의 비용이나 소비 전력이 증가할 우려가 있다.

그래서, 제1 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에서는, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)에 각각 HF 온도 조절 기구(101) 및 DIW 온도 조절 기구(201)를 설치하여, HF와 DIW가 혼합되기 전에 HF 및 DIW의 온도를 사전에 조정하는 것으로 하였다. HF 온도 조절 기구(101) 및 DIW 온도 조절 기구(201)에 이용되는 워터 제트는, 쿨닉스보다도 염가이며 소비 전력도 작기 때문에, 혼합 장치(80)의 비용 절감 및 소비 전력의 삭감을 도모할 수 있다.

또한, DHF 온도 조절 기구(502)는, 제1 온도 조절 기구의 일례에 해당하고, HF 온도 조절 기구(101) 및 DIW 온도 조절 기구(201)는, 제2 온도 조절 기구의 일례에 해당한다. 여기서는, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200)에 각각 HF 온도 조절 기구(101) 및 DIW 온도 조절 기구(201)를 설치하는 것으로 하였지만, 제1 유로(100) 및 제2 유로(200) 중 어느 한쪽에만 온도 조절 기구를 설치하여도 좋다. 또한, DHF의 냉각 능력을 높일 필요가 없는 경우, 혼합 장치(80)는, HF 온도 조절 기구(101) 및 DIW 온도 조절 기구(201)를 반드시 구비하는 것을 필요로 하지는 않는다.

혼합조(400)에 저류된 DHF는, 제1 순환 라인(500)을 통해 순환하면서, DHF 온도 조절 기구(502)에 의해 소정의 온도로 조정된다.

제2 제어 장치(600)는, 혼합 장치(80)를 제어하는 제어 장치로서, 후술하는 제2 제어부와 제2 기억부를 구비한다. 제2 기억부에는, 혼합 장치(80)에 있어서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제2 제어부는, 제2 기억부에 기억된 프로그램을 독출하여 실행함으로써 혼합 장치(80)의 동작을 제어한다.

또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체로부터 제2 제어 장치(600)의 제2 기억부에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로서는, 예컨대 하드디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 혼합 장치(80)에서는, DIW가 흐르는 제2 유로(200)를 본류로 하고, HF가 흐르는 제1 유로(100)를 지류로 하고 있다. 따라서, HF의 공급을 정지한 후에 본류인 제2 유로(200)를 통해 DIW가 흐름으로써, 제1 유로(100)와 제2 유로(200)와의 접속부와 제1 개폐 밸브(105) 사이에 잔류하는 HF를 DIW가 인장하여 혼합조(400)로 흐르게 할 수 있어, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

계속해서, 공급 장치(90)의 구성에 대해서 설명한다. 제3 유로(700)는, 제1 순환 라인(500)의 중간부, 예컨대 제5 개폐 밸브(501)와 DHF 온도 조절 기구(502) 사이에 접속되고, 제1 순환 라인(500)을 통해 흐르는 DHF를 저류조(800)로 공급한다. 제3 유로(700)에는, 제6 개폐 밸브(701)가 설치된다. 제6 개폐 밸브(701)는, 제3 유로(700)를 개폐하는 밸브로서, 제2 제어 장치(600)에 의해 제어된다.

저류조(800)는, 혼합 장치(80)로부터 제3 유로(700)를 통해 공급되는 DHF를 저류한다. 제2 순환 라인(900)은, 일단부 및 타단부가 각각 저류조(800)에 접속된다. 이러한 제2 순환 라인(900)에는, 펌프(901)가 설치되고, 복수의 처리 유닛(16)이 제7 개폐 밸브(902)를 통해 접속된다. 펌프(901)는, 제2 순환 라인(900)의 DHF를 상류측에서 하류측으로 압출한다.

처리 유체 공급원(70)은, 상기한 바와 같이 구성되어 있고, 혼합 장치(80)가, HF와 DIW를 혼합하여 DHF를 생성하고, 공급 장치(90)가, 혼합 장치(80)에 의해 생성된 DHF를 각 처리 유닛(16)의 처리 유체 공급부(40)로 공급한다.

다음에, 제1 실시형태에 따른 제2 제어 장치(600)의 구성에 대해서 도 4를 참조하여 설명한다. 도 4는 제1 실시형태에 따른 제2 제어 장치(600)의 구성을 도시한 블록도이다. 또한, 도 4에서는, 제2 제어 장치(600)의 특징을 설명하기 위해서 필요한 구성 요소만을 나타내고 있고, 일반적인 구성 요소에 대한 기재를 생략하고 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 제2 제어 장치(600)는, 제2 제어부(601)와, 제2 기억부(602)를 구비한다.

또한, 제2 제어부(601)는, 예컨대 CPU(Central Processing Unit)이며, 제2 기억부(602)에 기억된 도시하지 않은 프로그램을 판독하여 실행함으로써, 제1 폐쇄 처리부(601a), 산출부(601b) 및 제2 폐쇄 처리부(601c)로서 기능한다. 또한, 제2 제어부(601)는, 프로그램을 이용하지 않고 하드웨어만으로 구성되어도 좋다.

제2 제어부(601)는, 제1 폐쇄 처리부(601a)와, 산출부(601b)와, 제2 폐쇄 처리부(601c)를 구비한다. 또한, 제2 기억부(602)는, 미리 정해진 양인 HF 목표치(602a)와, 미리 정해진 혼합 비율(602b)을 기억한다.

HF 목표치(602a)는, 혼합조(400)로의 HF의 공급량의 목표치로서, 작업자 등에 의해 미리 제2 기억부(602)에 기억된다. 또한, 혼합 비율(602b)은, HF와 DIW와의 혼합 비율의 목표치로서, HF 목표치(602a)와 마찬가지로 작업자 등에 의해 미리 제2 기억부(602)에 기억된다.

제1 폐쇄 처리부(601a)는, 혼합조(400)로의 HF의 공급량이 목표치에 도달한 경우에, 제1 개폐 밸브(105)를 폐쇄함으로써, 혼합조(400)로의 HF의 공급을 정지한다.

구체적으로는, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, 제1 개폐 밸브(105)가 개방된 후, 제1 유로(100)를 통해 흐르는 HF의 유량을 제1 유량 계측부(102)로부터 취득하고, 취득한 HF의 유량으로부터 HF의 유량의 적산치를 산출한다. 그리고, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, 산출된 적산치가 제2 기억부(602)에 기억된 HF 목표치(602a)에 도달한 경우에, 제1 개폐 밸브(105)를 폐쇄하는 폐쇄 신호를 제1 개폐 밸브(105)의 구동부에 출력하는 제1 폐쇄 처리가 행해진다. 이에 따라, 제1 개폐 밸브(105)가 폐쇄되어 HF의 혼합조(400)로의 공급이 정지된다.

여기서, 제1 폐쇄 처리부(601a)가 폐쇄 신호를 출력하고 나서 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지는 타임 러그가 존재한다. 이 때문에, 제1 폐쇄 처리부(601a)가 폐쇄 신호를 출력한 후에 있어서도, HF는 얼마 안 되지만 혼합조(400)에 공급된다. 이 결과, 혼합조(400)로의 HF의 공급량은, HF 목표치(602a)에서 약간 벗어나게 된다.

예컨대, HF 목표치(602a)가 100 ㎖인 경우, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, HF의 유량의 적산치가 100 ㎖에 도달한 경우에 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호를 출력한다. 그러나, 상기한 바와 같이 제1 폐쇄 처리부(601a)가 폐쇄 신호를 출력하고 나서 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지는 타임 러그가 존재하기 때문에, 실제로는, 100 ㎖보다 많은 양(예컨대 101 ㎖)의 HF가 혼합조(400)에 공급되게 된다.

이와 같이 HF의 공급량이 HF 목표치(602a)에서 벗어나면, HF와 DIW와의 혼합 비율도 목표치에서 벗어나게 된다. 혼합 비율의 편차는, 에칭량에 영향을 미치기 때문에, 혼합 비율의 편차를 극력 적게 하는 것이 바람직하다.

또한, HF의 유량의 적산치를 산출하는 처리는, 반드시 제1 폐쇄 처리부(601a)가 행할 필요는 없다. 예컨대, 제1 유량 계측부(102)나 제1 유량 조정부(103)에 유량의 적산치를 계측하는 기능이 구비되어 있는 경우, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, 제1 유량 계측부(102)나 제1 유량 조정부(103)로부터 HF의 유량의 적산치를 직접 취득하여도 좋다. 후술하는 제2 폐쇄 처리부(601c)에 있어서도 마찬가지이다.

제1 폐쇄 처리부(601a)는, 제1 폐쇄 처리 후에도 HF의 유량의 적산치를 계속해서 산출하고, 산출된 적산치를 후술하는 산출부(601b)에 출력한다.

산출부(601b)는, 상기 제1 개폐 밸브를 개방한 후부터 상기 제1 개폐 밸브가 완전히 폐쇄된 후에 있어서의 HF의 유량의 적산치, 즉, 실제로 혼합조(400)로 공급된 HF의 양에 기초하여, 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치를 산출한다.

구체적으로는, 산출부(601b)는, 제1 폐쇄 처리에 있어서의 HF의 유량의 적산치(이하, 「HF의 실공급량」이라고 기재하는 경우가 있음)를 제1 폐쇄 처리부(601a)로부터 취득한다. 그리고, 산출부(601b)는, 제1 폐쇄 처리부(601a)로부터 취득한 HF의 실공급량과, 제2 기억부(602)에 기억된 혼합 비율(602b)을 이용하여 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치를 산출한다.

예컨대, HF의 실공급량이 101 ㎖이고, 혼합 비율(602b)이 HF:DIW=1:100이라고 하자. 이러한 경우, 산출부(601b)는, 101 ㎖×100=10100 ㎖(10.1 ℓ)를 DIW의 공급량의 목표치로서 산출한다. 산출부(601b)는, 산출된 DIW의 목표치를 제2 폐쇄 처리부(601c)에 출력한다.

제2 폐쇄 처리부(601c)는, 혼합조(400)로의 DIW의 공급량이, 산출부(601b)에 의해 산출된 목표치에 도달한 경우에, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄함으로써, 혼합조(400)로의 DIW의 공급을 정지한다.

구체적으로는, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 유량을 제2 유량 계측부(202)로부터 취득하고, 취득한 DIW의 유량으로부터 DIW의 유량의 적산치를 산출한다. 그리고, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, 산출된 적산치가, 산출부(601b)로부터 취득한 목표치에 도달한 경우에, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄하는 폐쇄 신호를 제2 개폐 밸브(205)의 구동부에 출력하는 제2 폐쇄 처리가 행해진다. 이에 따라, 제2 개폐 밸브(205)가 폐쇄되어 DIW의 혼합조(400)로의 공급이 정지된다.

이와 같이, 제1 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에서는, 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호가 출력된 후, 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지 동안에 혼합조(400)에 공급되는 HF의 양도 가미하여 DIW의 공급량의 목표치를 결정하는 것으로 하였다.

이에 따라, HF의 실공급량이 HF 목표치(602a)에서 벗어난 경우에도, 그 벗어난 값에 기초하여 DIW의 공급량의 목표치가 결정되기 때문에, 혼합 비율이 혼합 비율(602b)에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제1 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에 의하면, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

다음에, 제1 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차에 대해서 도 5를 참조하여 설명한다. 도 5는 제1 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다. 또한, 혼합 처리를 시작할 때에 있어서, 제1 개폐 밸브(105), 제3 개폐 밸브(106), 제2 개폐 밸브(205) 및 제4 개폐 밸브(206)는 폐쇄된 상태이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 혼합 장치(80)에서는, 우선, 제2 제어부(601)가, HF 및 DIW의 유량의 적산치(전회치)를 리셋한 후(단계 S101), 예비 폐기 처리가 행해진다(단계 S102). 이러한 예비 폐기 처리에 있어서, 제2 제어부(601)는, 제1 폐기 라인(104)에 설치된 제3 개폐 밸브(106)와 제2 폐기 라인(204)에 설치된 제4 개폐 밸브(206)를 일정 시간 개방한다. 이에 따라, HF는, 제1 유로(100)로부터 제1 폐기 라인(104)을 통해 외부로 배출되고, DIW는, 제2 유로(200)로부터 제2 폐기 라인(204)을 통해 외부로 배출된다. 예비 폐기 처리를 끝내면, 제2 제어부(601)는, 제3 개폐 밸브(106) 및 제4 개폐 밸브(206)를 폐쇄한다.

계속해서, 혼합 장치(80)에서는, 제2 제어부(601)가 제1 개폐 밸브(105)와 제2 개폐 밸브(205)를 동시에 개방하고(단계 S103), HF의 유량 및 DIW의 유량의 적산을 시작한다(단계 S104). 이와 같이, 제1 개폐 밸브(105)와 제2 개폐 밸브(205)를 동시에 개방함으로써, HF와 DIW를 거의 동시에 혼합부(300)로 공급할 수 있다. 따라서, HF와 DIW를 보다 빨리 균일하게 혼합할 수 있다.

여기서, 제2 제어부(601)는, 제1 유량 조정부(103) 및 제2 유량 조정부(203)를 제어함으로써, 혼합 비율(602b)에 있어서의 HF의 비율보다 많은 비율로 HF가 공급되도록 HF 및 DIW의 유량을 조정한다. 예컨대, 혼합 비율(602b)이 HF:DIW=1:100인 경우, 제2 제어부(601)는, HF의 유량과 DIW의 유량의 비율이 1.5:100이 되도록, HF 및 DIW의 유량을 조정한다.

이에 따라, 혼합조(400)에 대한 HF의 공급량의 목표치가 DIW의 공급량의 목표치보다도 먼저 도달하게 되기 때문에, 그 후의 HF의 실공급량으로부터 DIW의 공급량의 목표치를 산출하는 처리를 확실하게 행할 수 있다.

또한, 제2 제어부(601)는, 제1 유량 조정부(103) 및 제2 유량 조정부(203) 중 적어도 한쪽을 제어함으로써, 혼합 비율(602b)보다도 HF의 비율을 많게 하는 것이 가능하다. 제1 유량 조정부(103) 및 제2 유량 조정부(203)는, 「유량 조정부」의 일례에 해당한다.

계속해서, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, HF의 유량의 적산치가 HF 목표치(602a)에 도달했는지 여부를 판정하고(단계 S105), HF 목표치(602a)에 도달한 경우에는(단계 S105, Yes), 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호를 출력한다(단계 S106). 또한, 제1 폐쇄 처리부(601a)는, HF의 유량의 적산치가 HF 목표치(602a)에 도달하지 않은 경우에는(단계 S105, No), HF의 유량의 적산치가 HF 목표치(602a)에 도달할 때까지 단계 S105의 처리를 반복한다.

계속해서, 산출부(601b)는, HF의 실공급량(제1 폐쇄 처리의 전후에 있어서의 HF의 유량의 적산치)과, 혼합 비율(602b)에 기초하여, DIW의 공급량의 목표치를 산출한다(단계 S107).

계속해서, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, DIW의 유량의 적산치가, 단계 S107에 있어서 산출된 목표치에서 미리 정해진 보정치(α)를 뺀 값에 도달했는지 여부를 판정한다(단계 S108). 여기서, 보정치(α)는, 예컨대 제2 폐쇄 처리를 시작하고 나서, 즉, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄하는 폐쇄 신호를 출력하고 나서 제2 개폐 밸브(205)가 폐쇄될 때까지의 시간에 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 유량의 실측치이다. 작업자들은, 상기한 실측치를 미리 측정해 두고, 보정치(α)로서 제2 기억부(602) 등에 기억시켜 둔다.

단계 S108에 있어서, DIW의 유량의 적산치가, 단계 S107에 있어서 산출된 목표치에서 미리 정해진 보정치(α)를 뺀 값에 도달한 경우(단계 S108, Yes), 제2 폐쇄 처리부(601c)는, 제2 개폐 밸브(205)의 폐쇄 신호를 출력하여(단계 S109), 일련의 혼합 처리를 종료한다. 또한, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, DIW의 유량의 적산치가, 단계 S107에 있어서 산출된 목표치에서 미리 정해된 보정치(α)를 뺀 값에 도달하지 않은 경우에는(단계 S108, No), 단계 S108의 처리를 반복한다.

이와 같이, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, 제2 유량 계측부(202)에 의해 계측되는 DIW의 유량의 적산치가, 산출부(601b)에 의해 산출된 목표치에서 미리 정해진 보정치(α)를 감산한 값에 도달한 경우에, 제2 폐쇄 처리를 실행한다.

이에 따라, 제2 개폐 밸브(205)의 폐쇄 신호가 출력되고 나서 제2 개폐 밸브(205)가 완전히 폐쇄될 때까지 동안에 혼합조(400)에 공급되는 DIW의 양에 따라 HF 및 DIW의 혼합 비율이 편차가 나는 것을 방지할 수 있다.

전술한 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 혼합 장치(80)는, 혼합조(400)와, 제1 개폐 밸브(105)와, 제2 개폐 밸브(205)와, 제1 유량 계측부(102)와, 제2 유량 계측부(202)와, 제2 제어부(601)를 구비한다. 혼합조(400)에서는, HF와 HF보다도 다량의 DIW가 혼합된다. 제1 개폐 밸브(105)는, HF가 흐르는 제1 유로(100)를 개폐한다. 제2 개폐 밸브(205)는, DIW가 흐르는 제2 유로(200)를 개폐한다. 제1 유량 계측부(102)는, 제1 유로(100)를 통해 흐르는 HF의 유량을 계측한다. 제2 유량 계측부(202)는, 제2 유로(200)를 통해 흐르는 DIW의 유량을 계측한다. 제2 제어부(601)는, 제1 개폐 밸브(105) 및 제2 개폐 밸브(205)의 개폐를 제어한다.

그리고, 제2 제어부(601)는, 제1 유량 계측부(102)에 의해 계측된 HF의 유량의 적산치가 HF 목표치(602a)에 도달한 경우에, 제1 개폐 밸브(105)를 폐쇄하는 제1 폐쇄 처리를 실행하고, 제1 폐쇄 처리의 전후에 있어서의 HF의 유량의 적산치에 기초하여, 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치를 산출하며, 산출된 목표치와 제2 유량 계측부(202)에 의해 계측된 DIW의 유량의 적산치에 기초하여, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄하는 제2 폐쇄 처리를 실행한다.

따라서, 제1 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에 의하면, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

(변형례)

전술한 제1 실시형태에서는,제2 개폐 밸브(205)를 개방하고나서 폐쇄될 때까지 동안, DIW를 일정 유량으로 계속해서 공급하는 경우의 예에 대해서 설명하였다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 혼합 장치(80)는, 제1 폐쇄 처리 후에 DIW의 유량을 줄여도 좋다. 이하, 이러한 경우의 변형례에 대해서 도 6를 참조하여 설명한다. 도 6은 변형례에 따른 유량 변경 처리의 설명도이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 제2 제어부(601)는, 제1 폐쇄 처리의 실행 후, 제2 유량 조정부(203)(도 3 참조)를 제어함으로써, DIW의 유량을 제1 폐쇄 처리 전의 유량인 제1 유량으로부터 제1 유량보다도 적은 제2 유량으로 변경한다.

이에 따라, DIW를 제1 유량의 상태로 계속해서 공급하는 경우와 비교하여, 제2 개폐 밸브(205)의 폐쇄 신호가 출력되고 나서 제2 개폐 밸브(205)가 완전히 폐쇄될 때까지 동안에 혼합조(400)에 공급되는 여분의 DIW를 소량으로 억제할 수 있다. 따라서, DIW를 제1 유량의 상태로 계속해서 공급하는 경우와 비교하여, HF 및 DIW의 혼합 비율이 편차가 나는 것을 억제할 수 있다.

또한, DIW의 유량을 제1 유량으로부터 제2 유량으로 변경하는 타이밍은, 제1 폐쇄 처리의 실행과 동시일 필요는 없고, 제1 폐쇄 처리 후의 임의의 타이밍이면 된다. 또한, 제2 제어부(601)는, 제1 폐쇄 처리 후, DIW의 유량을 다단계로 감소시켜도 좋다.

제1 유량 및 제2 유량의 각 값은, 제1 유량에서의 DIW의 공급 시간과, 제2 유량에서의 DIW의 공급 시간과의 합계 시간이, HF의 공급 시간과, 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호가 출력되고 나서 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지의 시간과의 합계 시간보다도 길어지도록 결정된다. 보다 구체적으로는, HF의 공급 시간의 예측치와, 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호가 출력되고 나서 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지의 시간의 예측치와의 합계 시간을 T1로 했을 경우에, 제1 유량의 값은, DIW를 제1 유량으로 시간 T1만큼 공급한 경우의 DIW의 공급량이, 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치의 예측치보다도 적어지도록 결정된다. 또한, 제2 유량의 값은, 결정된 제1 유량보다도 적은 값으로 결정된다.

(제2 실시형태)

다음에, 제2 실시형태에 대해서 설명한다. 도 7은 제2 실시형태에 따른 제2 제어 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 또한, 이하의 설명에서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부분에 대해서는, 이미 설명한 부분과 동일한 부호를 붙이고, 중복되는 설명을 생략한다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 제2 제어 장치(600A)는, 제2 제어부(601A)와, 제2 기억부(602A)를 구비한다. 제2 제어부(601A)는, 제1 폐쇄 처리부(601aA)와, 산출부(601b)와, 제2 폐쇄 처리부(601c)를 구비한다. 또한, 제2 기억부(602A)는, HF 목표치(602a)와, 혼합 비율(602b)과, 지연 시간(602c)을 기억한다.

지연 시간(602c)은, 제1 폐쇄 처리의 실행 후에 있어서 HF의 유량의 적산 처리를 계속하게 하는 시간을 나타내는 정보이다. 지연 시간(602c)은, 예컨대 작업자 등에 의해 키보드 등의 도시하지 않은 입력부를 통해 입력된다. 또한, 지연 시간(602c)으로서 설정되는 시간은, 제1 폐쇄 처리의 실행 후, 제1 개폐 밸브(105)가 완전히 폐쇄될 때까지의 시간으로서, 본 실시형태에서는 1초 미만, 예컨대 0.3초이다.

제1 폐쇄 처리부(601aA)는, 제1 개폐 밸브(105)를 폐쇄하는 폐쇄 신호를 출력한 후, 지연 시간(602c)이 경과할 때까지 HF의 유량의 적산치를 계속해서 산출하여, 지연 시간(602c)이 경과한 경우에, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서의 적산치를 산출부(601b)로 출력한다. 그리고, 산출부(601b)는, 취득한 적산치에 기초하여, 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치를 산출한다.

이와 같이, 제2 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에서는, HF의 유량의 적산치가 미리 정해진 목표치에 도달한 경우에, 미리 정해진 지연 시간(602c)이 경과한 후에 있어서의 HF의 유량의 적산치에 기초하여, 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량의 목표치를 산출하는 것으로 하였다.

DIW의 공급량의 목표치를 산출하는 수법의 하나로서, 예컨대, HF의 유량의 적산 처리를 적산치의 증가가 정지될 때까지 계속하고, 적산치의 증가가 정지된 시점에서의 적산치에 기초하여 DIW의 공급량의 목표치를 산출하는 것을 생각할 수 있다. 그러나, 이 경우, 제1 개폐 밸브(105)의 고장 등에 의해 HF의 공급이 정지되지 않게 되면, HF의 유량의 적산치가 계속해서 증가하기 때문에, DIW의 공급량의 목표치가 확정되지 않을 우려가 있다. 또한, HF의 유량의 적산치가 계속해서 증가함으로써 혼합조(400)에 대한 DIW의 공급량도 계속해서 증가하게 되고, 이 결과, 혼합조(400)로부터 DHF가 오버 플로우해 버릴 우려도 있다.

그래서, 제2 실시형태에 따른 혼합 장치(80)에서는, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서 HF의 유량의 적산 처리를 정지하는 것으로 하였다. 이에 따라, 만일, HF의 공급이 정지하지 않게 되었다고 해도, DIW의 공급량의 목표치가 확정되지 않는 사태나, 혼합조(400)로부터 DHF가 오버 플로우하는 사태를 방지할 수 있다. 또한, 이 경우, 예컨대 제1 순환 라인(500), 제3 유로(700) 혹은 제2 순환 라인(900)에 설치된 도시하지 않은 농도계에 의해 DHF의 농도 이상을 검출함으로써, 제1 개폐 밸브(105)의 이상을 검출할 수 있다. 또한, 제1 유로(100)에 HF가 계속해서 흐르고 있는 것을 제1 유량 계측부(102)를 이용하여 검출함으로써도 제1 개폐 밸브(105)의 이상을 검출할 수 있다.

다음에, 제2 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차에 대해서 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 제2 실시형태에 따른 혼합 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다. 또한, 도 8에 도시된 단계 S201∼S206 및 단계 S211∼S213의 처리는, 도 5에 도시된 단계 S101∼S106 및 단계 S107∼S109의 처리와 동일하기 때문에, 이들에 대해서는 설명을 적절하게 생략한다.

도 8에 도시된 바와 같이, 제1 폐쇄 처리부(601aA)는, 제1 개폐 밸브(105)의 폐쇄 신호를 출력한 후(단계 S206), 제2 기억부(602A)에 기억된 지연 시간(602c)이 경과했는지 여부를 판정한다(단계 S207). 이 처리에 있어서, 지연 시간(602c)이 경과하지 않은 경우(단계 S207, No), 제1 폐쇄 처리부(601aA)는, 지연 시간(602c)이 경과할 때까지, HF의 유량의 적산치의 산출 처리를 계속한다(단계 S208).

계속해서, 지연 시간(602c)이 경과했다고 판정되면(단계 S207, Yes), 제1 폐쇄 처리부(601aA)는, HF의 유량의 적산치의 산출 처리를 정지한다(단계 S209), HF의 유량의 적산치를 산출부(601b)로 출력한다(단계 S210). 그리고, 산출부(601b)는, 제1 폐쇄 처리부(601aA)로부터 취득한 적산치(HF의 실공급량)와, 혼합 비율(602b)에 기초하여, DIW의 공급량의 목표치를 산출한다(단계 S211).

그런데, 전술한 예에서는, 작업자 등에 의해 입력된 지연 시간(602c)을 이용하는 것으로 하였지만, 혼합 장치(80)는, 제1 폐쇄 처리를 실행하고 나서 HF의 유량의 적산치의 증가가 정지될 때까지의 시간에 따라, 지연 시간(602c)을 최적화하는 처리를 행하여도 좋다.

이 경우, 제2 제어부(601A)는, 도 8의 단계 S209에 있어서 적산치의 산출 처리를 정지하지 않고, 단계 S210에 있어서 적산치를 산출부(601b)로 출력한 후에도 적산치의 산출 처리를 계속해서 행하는 것으로 한다.

여기서, 지연 시간(602c)이 경과하기 전에, HF의 공급이 완전히 정지하고 있으면, 지연 시간(602c)의 경과 후에, HF의 유량의 적산치가 증가하는 일은 없다. 즉, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서의 적산치와 HF의 실공급량은 일치한다. 이 때문에, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서의 적산치를 이용하여 산출되는 DIW의 공급량의 목표치는, 실제로 공급해야 할 양과 일치한다.

한편, 지연 시간(602c)이 경과한 후에도, HF가 계속해서 공급되었다고 하면, HF의 유량의 적산치는, 지연 시간(602c)의 경과 후에도 계속해서 증가하게 된다. 이에 따라, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서의 적산치보다도 HF의 실공급량이 많아지게 된다. 따라서, 지연 시간(602c)이 경과한 시점에서의 적산치를 이용하여 산출되는 DIW의 공급량의 목표치는, 실제로 공급해야 할 DIW의 양에서 벗어나게 된다.

그래서, 제2 제어부(601A)는, 제1 폐쇄 처리를 실행하고 나서 HF의 유량의 적산치의 증가가 정지될 때까지의 시간(이하, 「적산치 증가 시간」이라고 기재함)이, 지연 시간(602c)을 초과하는 경우에는, 지연 시간(602c)을 길게 하여도 좋다. 이에 따라, DIW의 공급량의 목표치가, 실제로 공급해야 할 양에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다. 이 경우, 제2 제어부(601A)는, 다음 번의 혼합 처리에 있어서, 변경 후의 지연 시간(602c)을 이용하여 제1 폐쇄 처리를 행하여도 좋다. 이와 같이, 지연 시간(602c)을 최적화하는 것은, 예컨대, 개폐 밸브[여기서는, 제1 개폐 밸브(105)]의 개체차에 의해, 작업자 등이 설정한 지연 시간(602c) 내에 개폐 밸브가 완전히 폐쇄되지 않는 경우에 유효하다.

다음에, 전술한 지연 시간(602c)의 최적화 처리에 대해서 도 9를 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 9는 제2 실시형태에 따른 지연 시간 최적화 처리의 처리 절차를 도시한 흐름도이다.

도 9에 도시된 바와 같이, 제2 제어부(601A)는, 적산치 증가 시간이 지연 시간(602c) 미만인지 여부를 판정한다(단계 S301). 즉, 제2 제어부(601A)는, 제1 폐쇄 처리를 실행하고 나서 HF의 유량의 적산치의 증가가 정지될 때까지 필요한 시간이, 지연 시간(602c) 미만인지 여부를 판정한다.

이 처리에 있어서, 적산치 증가 시간이 지연 시간(602c) 미만이라고 판정되면(단계 S301, Yes), 제2 제어부(601A)는, 지연 시간(602c)을 짧게 한다(단계 S302). 예컨대, 적산치 증가 시간을 X1, 지연 시간을 X2라고 하면, 제2 제어부(601A)는, X2-{(X2-X1)×β}를 새로운 지연 시간(602c)으로서 제2 기억부(602A)에 기억시킨다. 즉, 제2 제어부(601A)는, 지연 시간(602c)과 적산치 증가 시간의 차에 소정의 계수 β(0<β<1)을 곱하여 얻어지는 시간만큼 지연 시간(602c)을 짧게 한다. 이에 따라, 만일, 적산치 증가 시간에 대하여 지나치게 긴 지연 시간(602c)이 설정된 경우라도, 이러한 지연 시간(602c)에 의한 쓸데없는 대기 시간을 삭감할 수 있다.

계속해서, 제2 제어부(601A)는, 적산치 증가 시간이 지연 시간(602c) 미만이 아닌 경우(단계 S301, No), 즉, 적산치 증가 시간이 지연 시간(602c) 이상인 경우, 적산치 증가 시간이 미리 정해진 상한치 이하인지 여부를 판정한다(단계 S303).

이 처리에 있어서, 적산치 증가 시간이 상한치 이하라고 판정되면(단계 S303, Yes), 제2 제어부(601A)는, 지연 시간을 길게 한다(단계 S304). 예컨대, 제2 제어부(601A)는, 적산치 증가 시간을 새로운 지연 시간(602c)으로서 제2 기억부(602A)에 기억시킨다. 이에 따라, DIW의 공급량의 목표치가, 실제로 공급해야 할 DIW의 양에서 벗어나는 것을 방지할 수 있다.

한편, 제2 제어부(601A)는, 적산치 증가 시간이 상한치 이하가 아닌 경우(단계 S303, No), 즉, 적산치 증가 시간이 상한치를 초과하고 있는 경우, 혼합 장치(80)의 이상을 통지하는 처리를 행한다(단계 S305). 예컨대, 제2 제어부(601A)는, 혼합 장치(80)가 구비하는 도시하지 않은 표시등을 점등시키거나, 혼합 장치(80)의 공급계에 이상이 발생한 취지를 도시하지 않은 표시부에 표시시키거나 한다.

여기서, 혼합 장치(80)의 공급계란, 제1 개폐 밸브(105) 또는 제1 유량 계측부(102)를 말한다. 즉, 적산치 증가 시간이 상한치를 초과한 경우, 제1 개폐 밸브(105)의 이상에 의해 HF가 새어 나올 우려, 혹은, 제1 유량 계측부(102)의 이상에 의해, HF의 공급이 완전히 정지되어 있음에도 불구하고 적산치가 계속해서 증가될 우려가 있다.

이와 같이, 적산치 증가 시간이 상한치를 초과한 경우에, 공급계의 이상을 통지함으로써, 혼합 장치(80)를 재빨리 정상적인 상태로 복귀시킬 수 있다.

또한, 단계 S301, S303의 판정 처리에 이용되는 적산치 증가 시간은, 제2 기억부(602A)에 축적된 복수의 적산치 증가 시간의 평균치여도 좋다. 즉, 제2 제어부(601A)는, 도 8에 도시된 일련의 처리를 실행할 때마다, 적산치 증가 시간을 제2 기억부(602A)에 축적하고, 축적된 복수의 적산치 증가 시간으로부터 적산치 증가 시간의 평균치를 산출하며, 산출된 적산치 증가 시간의 평균치를 이용하여 단계 S301, S303의 판정 처리를 행하여도 좋다.

전술한 실시형태에서는, 혼합조(400)에 대하여 HF와 DIW를 동시에 공급하는 경우의 예에 대해서 설명하였지만, 혼합조(400)에 대한 HF 및 DIW의 공급 개시의 타이밍은, 반드시 동시인 것을 필요는 없다.

또한, 전술한 실시형태에서는, DIW의 유량의 적산치가, 산출부(601b)에 의해 산출된 목표치로부터 보정치(α)를 뺀 값에 도달한 경우에, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄하는 것으로 하였지만, 보정치(α)는, 반드시 이용할 필요는 없다. 즉, 제2 폐쇄 처리부(601c)는, DIW의 유량의 적산치가, 산출부(601b)에 의해 산출된 목표치에 도달한 경우에, 제2 개폐 밸브(205)를 폐쇄하는 것으로 하여도 좋다. 이것은, DIW의 공급량이 HF보다도 많기 때문에, 만일, DIW의 실공급량이 목표치에서 벗어났다고 해도, HF의 실공급량이 목표치에서 벗어나는 경우에 비하여 혼합 비율에 부여하는 영향이 적기 때문이다. 전술한 실시형태에 있어서 DIW보다도 먼저 HF의 공급을 정지하는 것은, 상기한 이유 때문이기도 하다. 즉, HF의 실공급량을 기준으로 하여 DIW의 공급량의 목표치를 정함으로써, HF의 공급량에는 편차가 없는 것으로 간주할 수 있기 때문에, DIW의 실공급량을 기준으로 한 경우에 비하여, 혼합 비율의 정밀도를 향상시킬 수 있다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 제1 액이 HF이고, 제2 액이 DIW인 경우의 예에 대해서 설명하였지만, 제1 액 및 제 2액은, 상기 이외의 액체여도 좋다.

또한, 전술한 실시형태에서는, 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어하는 제어 장치(4)(도 1 참조)와는 별도로, 혼합 장치(80)를 제어하는 제2 제어 장치(600)(도 3 참조)를 구비하는 경우의 예를 나타내었지만, 제2 제어 장치(600)가 구비하는 기능을 제어 장치(4)가 갖게 하고, 제2 제어 장치(600)를 생략하여도 좋다.

한층 더한 효과나 변형례는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부한 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위에서 벗어나지 않게 여러 가지 변경이 가능하다.

1 : 기판 처리 시스템
16 : 처리 유닛
70 : 처리 유체 공급원
80 : 혼합 장치
90 : 공급 장치
100 : 제1 유로
101 : HF 온도 조절 기구
102 : 제1 유량 계측부
103 : 제1 유량 조정부
104 : 제1 폐기 라인
105 : 제1 개폐 밸브
200 : 제2 유로
201 : DIW 온도 조절 기구
202 : 제2 유량 계측부
203 : 제2 유량 조정부
204 : 제2 폐기 라인
205 : 제2 개폐 밸브
300 : 혼합부
400 : 혼합조
500 : 제1 순환 라인

Claims

기판 처리 장치에 있어서,
제1 액과 상기 제1 액보다 다량의 제2 액이 혼합되는 혼합조;
상기 제1 액이 흐르는 제1 유로를 개폐하는 제1 개폐 밸브;
상기 제2 액이 흐르는 제2 유로를 개폐하는 제2 개폐 밸브;
상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 제1 액의 유량을 계측하는 제1 유량 계측부;
상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 제2 액의 유량을 계측하는 제2 유량 계측부;
상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브의 개폐를 제어하는 제어부; 및
상기 제1 액과 상기 제2 액의 혼합액을 기판에 대하여 공급함으로써 기판을 처리하는 기판 처리 유닛
을 포함하며,
상기 제어부는, 상기 제1 개폐 밸브를 개방한 후, 상기 제1 유량 계측부에 의해 계측된 상기 제1 액의 유량의 적산(積算)치가 미리 정해진 목표치에 도달한 경우에, 상기 제1 개폐 밸브를 폐쇄하는 제1 폐쇄 처리를 실행하고, 상기 제1 개폐 밸브를 개방한 후부터 상기 제1 개폐 밸브가 완전히 폐쇄된 후에 있어서의 상기 제1 액의 유량의 적산치에 기초하여, 상기 혼합조에 대한 상기 제2 액의 공급량의 목표치를 산출하며, 산출된 상기 목표치와 제2 유량 계측부에 의해 계측된 상기 제2 액의 유량의 적산치에 기초하여, 상기 제2 개폐 밸브를 폐쇄하는 제2 폐쇄 처리를 실행하는 것인 기판 처리 장치.
제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제1 폐쇄 처리를 실행한 후, 상기 제1 개폐 밸브가 완전히 폐쇄된 후에, 미리 정해진 지연 시간이 경과한 시점에 있어서의 상기 제1 액의 유량의 적산치에 기초하여, 상기 혼합조에 대한 상기 제2 액의 공급량의 목표치를 산출하는 것인 기판 처리 장치.
제2항에 있어서,
상기 지연 시간이 경과한 후, 상기 적산치가 증가하는 경우, 이상을 알리는 것인 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 제1 액의 유량 또는 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 제2 액의 유량을 조정하는 유량 조정부
를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 유량 조정부를 제어함으로써, 목표로 하는 상기 제1 액과 상기 제2 액의 혼합 비율보다 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 제1 액의 비율을 많게 하는 것인 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 제2 액의 유량을 조정하는 유량 조정부
를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 폐쇄 처리 후, 상기 유량 조정부를 제어함으로써, 상기 제2 액의 유량을 상기 제1 폐쇄 처리 전의 유량보다 적게 하는 것인 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 제2 유량 계측부에 의해 계측된 상기 제2 액의 유량의 적산치가, 상기 산출된 목표치에서 미리 정해진 보정치를 감산한 값에 도달한 경우에, 상기 제2 폐쇄 처리를 실행하는 것인 기판 처리 장치.
제6항에 있어서,
상기 보정치는, 상기 제2 폐쇄 처리를 시작하고 나서 상기 제2 개폐 밸브가 폐쇄될 때까지의 시간에 상기 제2 유로를 통해 흐르는 상기 제2 액의 유량에 기초하여 결정되는 것인 기판 처리 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 제1 유로 및 상기 제2 유로와 상기 혼합조 사이에 설치되고, 상기 제1 액과 상기 제2 액을 혼합하여 상기 혼합조로 공급하는 혼합부
를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 제1 액 및 상기 제2 액의 상기 혼합조로의 공급을 시작하는 경우에, 상기 제1 개폐 밸브 및 상기 제2 개폐 밸브를 동시에 개방하는 것인 기판 처리 장치.
제1 액과 상기 제1 액보다 다량의 제2 액을 혼합하는 액 혼합 방법에 있어서,
상기 제1 액이 흐르는 제1 유로를 통해 흐르는 상기 제1 액의 유량의 적산치를 취득하는 제1 적산치 취득 공정;
상기 제1 적산치 취득 공정에서 취득한 상기 제1 액의 유량의 적산치가 미리 정해진 목표치에 도달한 경우에, 상기 제1 유로를 개폐하는 제1 개폐 밸브를 폐쇄하는 제1 폐쇄 처리를 실행하는 제1 폐쇄 공정;
상기 제1 폐쇄 처리 후에 상기 제1 유로를 통해 흐르는 상기 제1 액의 유량의 적산치를 취득하는 제2 적산치 취득 공정;
상기 제1 적산치 취득 공정에서 취득한 상기 제1 액의 유량의 적산치와 상기 제2 적산치 취득 공정에서 취득한 상기 제1 액의 유량의 적산치에 기초하여, 상기 제2 액의 공급량의 목표치를 산출하는 산출 공정;
상기 제2 액이 흐르는 제2 유로를 통해 흐르는 상기 제2 액의 유량의 적산치를 취득하는 제3 적산치 취득 공정; 및
상기 제3 적산치 취득 공정에서 취득한 상기 제2 액의 유량의 적산치와, 상기 산출 공정에서 산출한 상기 목표치에 기초하여, 상기 제2 유로를 개폐하는 제2 개폐 밸브를 폐쇄하는 제2 폐쇄 처리를 실행하는 제2 폐쇄 공정
을 포함하는 액 혼합 방법.