処理液混合装置、基板処理装置および処理液混合方法並びに記憶媒体
【課題】混合槽で生成される処理液の混合比率を一定に保つ。
【解決手段】まず排出弁２３，２４，２５を開弁し、供給弁２６〜３１を閉弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを排出弁２３，２４，２５から外部に排出する。その後、ＬＦＣ２０，２１，２２が検出する原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て所定の流量に達した後に、排出弁２３，２４，２５を閉弁し、供給弁１７，２９，３１を開弁して、供給弁１７，２９，３１を通して原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。
【解決手段】まず排出弁２３，２４，２５を開弁し、供給弁２６〜３１を閉弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを排出弁２３，２４，２５から外部に排出する。その後、ＬＦＣ２０，２１，２２が検出する原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て所定の流量に達した後に、排出弁２３，２４，２５を閉弁し、供給弁１７，２９，３１を開弁して、供給弁１７，２９，３１を通して原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種の原料液体を所定の比率で混合して処理液を生成する処理液混合装置、処理液混合方法および処理液混合プログラムを格納する記憶媒体、並びに処理液混合装置を備える基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶パネルなどの製造工程には、洗浄やエッチングなど、処理液を被処理体に塗布して、あるいは被処理体を処理液に浸漬して行う液処理工程がある。このような液処理工程で使用される処理液は複数種の原料液体を所定の比率で混合して生成される。処理液には、例えば、洗浄工程で使用される主な処理液だけでも、下表に示すような各種のものがある。
【０００３】
【表１】
【０００４】
このような多種の処理液を予め生成して、プラント内の各基板処理装置に供給しようとすれば、処理液別に専用の配管が必要になり、その結果、プラント内に多数の配管が輻輳するので現実的ではない。そこで、プラントには処理液の原料となる原料液体を各基板処理装置に供給する配管を備えるとともに、各基板処理装置には処理液混合装置を備えて、当該基板処理装置に必要な処理液を生成している。
【０００５】
また、処理液の混合比率（濃度）を一定に保つために、数種の原料液体が混合される混合槽と、前記混合槽に複数種の原料液体をそれぞれ予め設定された量だけ供給する流量制御手段と、前記流量制御手段によって供給量が設定された各原料液体の前記混合槽への供給時間が同じになるよう制御する供給時間制御手段を備える処理液混合装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２７５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の処理液混合装置は、混合槽に供給される各原料液体の総量（＝積算流量）を所定の量に保つとともに、各原料液体の混合槽への供給時間が同じになるように制御しているが、各原料液体の混合槽への供給流量を一定に保つような配慮はなされていない。
【０００７】
また一般に、流量制御手段は原料液体の送出を開始してから徐々に流量が増加し、所定の流量に到達すると、以後一定流量の送出を続ける。また、送出を開始してから所定の送出流量に到達するのに要する時間は、設定流量が大きくなると長くなる傾向がある。
【０００８】
そのため、特許文献１に記載の処理液混合装置では、供給時間のある時点で、混合槽へ供給される各原料液体の流量の比率は、処理液の混合比率とは必ずしも一致しなかった。特に供給時間の初期においては、設定流量の大きい原料液体の流量は設定流量に達せず、設定流量の小さい原料液体の流量は設定流量に達するので、設定流量の小さい原料液体の流量が相対的に大きくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、混合槽で生成される処理液の混合比率（濃度）を一定に保てる処理液混合装置、処理液混合方法、基板処理装置、並びに処理液混合槽を制御するプログラムを格納する記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る処理液混合装置は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁と、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するとともに、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する制御手段を備えるものである。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００１５】
本発明に係る基板処理装置は、前述の処理液混合装置を備えるものである。
【００１６】
本発明に係る処理液混合方法は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を用いる処理液混合方法において、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁し、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するものである。
【００１７】
また、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１９】
また、前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る記憶媒体は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を制御するコンピュータで実行されるプログラムを格納した記憶媒体において、前記プログラムは、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するステップと、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するステップを有するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、全ての原料液体の流量が所定の流量に達した後で、原料液体を混合槽に供給するので、原料液体の供給開始当初から所定の混合比率（濃度）の処理液が生成される。
【００２３】
さらに、複数の流量制御手段の時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体の送出を開始することで、特定の原料液体の流量が所定の流量に達した後、他の原料液体流量が所定の流量に達するまで、混合槽への原料液体の供給を待つ時間が小さい、あるいは待つ必要がない。そのため当該特定の原料液体の廃棄量を最小にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る基板処理装置の概念的な構成図である。
【００２６】
図１に示すように、基板処理装置１は、原料液体Ａ、原料液体Ｂ、原料液体Ｃを混合して処理液を生成する第１及び第２の混合槽２，３に閉ループ状の往復流路４，５をそれぞれ連通連結するとともに、各往復流路４，５に流出流路６，７の始端部と流入流路８，９の終端部とをそれぞれ連通連結し、流出流路６，７の終端部と流入流路８，９の始端部との間に共通の循環流路１０を連通連結し、この循環流路１０に基板処理装置１の処理対象であるウェハ１１を処理液で処理するための第１及び第２の薬液処理部１２，１３をそれぞれ連通連結している。
【００２７】
第１及び第２の混合槽２，３には、図示しないＡ，Ｂ，Ｃ液供給源から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを個別に供給するＡ液供給流路１４、Ｂ液供給流路１５及びＣ液供給流路１６が連通連結され、前記Ａ，Ｂ，Ｃ液供給源と第１及び第２の混合槽２，３の間には送出弁１７，１８，１９を備えて、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６への原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの送出を開始／停止する。
【００２８】
Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６の送出弁１７，１８，１９と第１及び第２の混合槽２，３の間には、ＬＦＣ（流量制御器）２０，２１，２２、排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１を備えている。
【００２９】
ＬＦＣ２０，２１，２２はＡ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６に原料液体Ａ，Ｂ，Ｃが制御部３２で設定された流量（設定流量）だけ流れるように調整するとともに、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量を検出して制御部３２にフィードバックする装置である。つまり、ＬＦＣ２０，２１，２２は、流量調整手段の機能と、流量検出手段の機能を兼ね備えている。
【００３０】
排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１は制御部３２によって開閉制御される弁であり、排出弁２３，２４，２５が開弁されて、供給弁２６〜３１が閉弁されると、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは外部に排出される。逆に、排出弁２３，２４，２５が閉弁されて、供給弁２６〜３１が開弁されると、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは第１及び第２の混合槽２，３に供給される。つまり、排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１の開閉を選択することによって、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流出先を変更することができる。なお、送出弁１７，１８，１９も制御部３２によって開閉制御される。
【００３１】
往復流路４，５は、往路側流路３３，３４と復路側流路３５，３６とで構成され、往路側流路３３，３４には、ヒータ３７，３８とポンプ３９，４０と開閉弁４１，４２を順に備えている。これらのヒータ３７，３８、ポンプ３９，４０及び開閉弁４１，４２は制御部３２に接続されて、駆動制御あるいは開閉制御される。
【００３２】
往路側流路３３，３４のポンプ３９，４０と開閉弁４１，４２の間には、流出流路６，７の始端部が接続され、流出流路６，７は開閉弁４３，４４を備えている。開閉弁４３，４４は制御部３２に接続されて、開閉制御される。
【００３３】
また、復路側流路３５，３６には、流入流路８，９の終端部が接続され、流入流路８，９は開閉弁４５，４６を備えている。開閉弁４５，４６は制御部３２に接続されて、開閉制御される。
【００３４】
さらに、流出流路６，７の終端部は互いに接続され、その接続部分には、循環流路１０の始端部を接続している。また、流入流路８，９の始端部も互いに接続され、その接続部分に循環流路１０の終端部を接続している。これにより、第１及び第２の混合槽２，３に往復流路４，５、流出流路６，７及び流入流路８，９を介して循環流路１０を共通に連通させている。
【００３５】
循環流路１０の終端部には内部の処理液の濃度を検出するための濃度センサ４７が備えられ、濃度センサ４７は制御部３２に接続されている。
【００３６】
また、循環流路１０の中途部には第１及び第２の薬液処理部１２，１３の供給流路４８，４９が接続され、供給流路４８，４９は開閉弁５０，５１を備えている。第１及び第２の薬液処理部１２，１３及び開閉弁５０，５１は、は制御部３２に接続されて、駆動制御あるいは開閉制御される。
【００３７】
基板処理装置１は、以上のように構成されて、制御部３２に設けた記憶媒体３２ａ（メモリー、ハードディスク、ディスク状メモリーなど）に格納された処理液供給プログラムに従って、処理液の混合生成及び第１及び第２の薬液処理部１２，１３への供給動作を実行する。
【００３８】
図２は、処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照しながら、処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を説明する。なお、基板処理装置１は、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態と、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態を交互に切り替えて運転されるが、ここでは第１の混合槽２における処理液の生成が完了して、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態から、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態に切り替える場合について説明する。
【００３９】
（第１混合槽供給ステップＳ１）
処理液供給プログラムでは、まず、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４０】
この時、制御装置３２はポンプ３９を駆動するとともに、往復流路４の開閉弁４１を閉弁状態とし、流出流路６の開閉弁４３、流入流路８の開閉弁４５を開弁状態とするとともに、供給流路４８，４９の開閉弁５０，５１を開閉して、第１の混合槽２→往路側流路３３→流出流路６→循環流路１０→流入流路８→復路側流路３５→第１の混合槽２の順で処理液を流動させるとともに、循環流路１０から供給流路４８，４９を介して第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４１】
（第２混合槽処理液生成ステップＳ２）
第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している間に、第２の混合槽３では、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを所定の比率で混合して処理液を生成するとともに、生成された処理液を攪拌調温する。
【００４２】
まず、制御装置３２は所定の流量を設定し、次に排出弁２３，２４，２５を開弁状態、供給弁２６〜３１は閉弁状態とする。送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００４３】
排出弁２３，２４，２５を開くと、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量に達したのを、ＬＦＣ２０，２１，２２で検出したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に供給弁２７，２９，３１を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。この後、ＬＦＣ２０，２１，２２は原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量を保つように調整を続ける。所定量の処理液が第２の混合槽３に溜まると、制御装置３２は供給弁２７，２９，３１を閉じて、混合槽３への原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３への供給を停止する。なお、排出弁２３，２４，２５および供給弁２７，２９，３１の開閉の詳細なシーケンスは、後述する。
【００４４】
第２の混合槽３に所定量の処理液が溜まって、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第２の混合槽３への供給を停止すると、制御部３２はヒータ３８とポンプ４０を駆動するとともに、流出流路７の開閉弁４４、流入流路９の開閉弁４６を閉弁状態とし、往復流路５の開閉弁４２を開弁状態として、第２の混合槽３→往路側流路３４→復路側流路３６→第２の混合槽３の順で処理液を流動させて、処理液を攪拌調温する。
【００４５】
（処理液切替ステップＳ３）
第１の混合槽２内の処理液が不足してくると、処理液の供給源を第１の混合槽２から第２の混合槽３へ切替える。
【００４６】
この時、制御装置３２は第１の混合槽２に接続した往路側流路３３の開閉弁４１と流出流路６の開閉弁４３を閉弁状態とするとともに、第２の混合槽３に接続した往路側流路３４の開閉弁４２を閉弁状態、流入流路９の開閉弁４６を開弁状態とし、さらに、流入流路８の開閉弁４５を閉弁状態とし、第２の混合槽３に接続した流出流路７の開閉弁４４を開弁状態として、第２の混合槽３→往路側流路３４→流出流路７→循環流路１０→流入流路９→復路側流路３６→第２の混合槽３の順で処理液を流動させる。
【００４７】
（第２混合槽供給ステップＳ４）
次に、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４８】
供給流路４８，４９の開閉弁５０，５１を開閉して、循環流路１０から供給流路４８，４９を介して第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４９】
（第１混合槽処理液生成ステップＳ５）
第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している間に、第１の混合槽２で新たな処理液を生成するとともに、生成された処理液を往復流路４を介して循環させて、攪拌調温する。
【００５０】
まず、制御装置３２は排出弁２３，２４，２５を開弁状態とする。この時、供給弁２６〜３１は閉弁状態であるから、送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００５１】
排出弁２３，２４，２５を開くと、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量に達したのを、ＬＦＣ２０，２１，２２で検出したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に、供給弁２６，２８，３０を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第１の混合槽２に供給する。この後ＬＦＣ２０，２１，２２は原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量を保つように調整を続ける。所定量の処理液が第１の混合槽２に溜まると、制御装置３２は供給弁２６，２８，３０を閉じて、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第１の混合槽２への供給を停止する。なお、排出弁２３，２４，２５および供給弁２６，２８，３０の開閉の詳細なシーケンスは、第２混合槽処理液生成ステップＳ２と同様である。
【００５２】
第１の混合槽２に所定量の処理液が溜まって、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第１の混合槽２への供給を停止すると、制御部３２はヒータ３７とポンプ３９を駆動するとともに、流出流路６の開閉弁４３、流入流路８の開閉弁４５を閉弁状態とし、往復流路４の開閉弁４１を開弁状態として、第１の混合槽２→往路側流路３３→復路側流路３５→第１の混合槽２の順で処理液を流動させて、処理液を攪拌調温する。
【００５３】
以上、説明の便宜のために、処理液の供給動作を、第１の混合槽２内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第２の混合槽３で処理液を生成する段階から始めて、処理液の供給源を第１の混合槽２から第２の混合槽３へ切り替える段階に進み、第２の混合槽３内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第１の混合槽２で処理液を生成する段階に進む例を説明した。基板処理装置１を連続運転する場合は、この後、処理液の供給源を第２の混合槽３から第１の混合槽２へ切り替える段階を経て、再び、第１の混合槽２内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第２の混合槽３で処理液を生成する段階を繰り返す。つまり、第１の混合槽２と第２の混合槽３を交互に使用して、一方の混合槽内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、他方の混合槽で処理液を生成する
【００５４】
さて、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスの例を説明する前に、操作シーケンスを決定するための前提条件を仮定する。すなわち、次のように仮定する。
【００５５】
（１）基板処理装置１で使用する処理液は、例えば、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを容積比で、３：６：８の比率で混合して生成される。
（２）原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを前記比率で混合するために、第１又は第２の混合槽２，３に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ、毎分１２リットル、２４リットルおよび３２リットルの割合で供給する。
（３）原料液体Ａの送出を開始してから、送出量が毎分１２リットルに達するまでの所要時間は約５秒である。原料液体Ｂの送出を開始してから、送出量が毎分２４リットルに達するまでの所要時間は約２０秒である。原料液体Ｃの送出を開始してから、送出量が毎分３２リットルに達して安定するまでの所要時間は約２０秒である。
【００５６】
図３は、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスを示すフローチャートである。また、図４は、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量の時間変化と各弁の操作タイミングの関係を示すタイムチャートである。以下、図３及び図４を参照しながら各弁の詳細な操作シーケンスを説明する。
【００５７】
（流量設定ステップＳ２１）
制御部３２は、ＬＦＣ２０，２１，２２に原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量をそれぞれ、毎分１２リットル、２４リットルおよび３２リットルの割合で送出するように設定する。なお、同一の流量設定で基板処理装置１を連続運転する場合は、このステップを毎回実行する必要はない。
【００５８】
（送出開始ステップＳ２２）
次に制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を開弁する。この時、供給弁２７〜３１は閉弁されているから、送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００５９】
また、排出弁２３，２４，２５を開くと、ＬＦＣ２０，２１，２２を通って、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。
【００６０】
（供給開始ステップＳ２３）
ＬＦＣ２０，２１，２２が検出するＡ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に供給弁２７，２９，３１を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。
【００６１】
以上のように、基板処理装置１は、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達してから、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給するので、供給開始直後から第２の混合槽３には、所定の混合比率（濃度）の処理液が生成される。そのため、第２の混合槽内の処理液の混合比率（濃度）は短時間で均一になる。そのため、処理液を即座に薬液処理部１２，１３に供給開始することができる。
【００６２】
さて、前述の送出開始ステップＳ２２では、排出弁２３，２４，２５を同時に開弁している。一方、一般にＬＦＣ２０，２１，２２の送出開始から設定流量に達するのに要する時間は設定流量が大きくなるにつれて、長くなる傾向がある。例えば、前述の例では、送出弁１７が開いてからＬＦＣ２０を通って送出される原料液体Ａの流量が所定の毎分１２リットルに達して安定するまでの所要時間は約５秒である。これに対して、ＬＦＣ２１を通って送出される原料液体Ｂの流量が毎分２４リットルに達して安定するまでの所要時間、及びＬＦＣ２２を通って送出される原料液体Ｃの流量が毎分３２リットルに達して安定するまでの所要時間は共に約２０秒である。そのため、原料液体Ａの流量が所定の毎分１２リットルに達した後も、原料液体Ｂ，Ｃの流量が所定流量に達するまで、Ａ液供給流路１４では排出弁２３を開いて原料液体Ａを外部に排出し続けなければならない。
【００６３】
そこで、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が同時に所定の流量に達するように、ＬＦＣ２０，２１，２２の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、送出弁１７，１８，１９を開弁するようにすれば、外部に排出される原料液体Ａの量を削減することができる。
【００６４】
例えば、図５に示すように、まず排出弁２４，２５を開弁して、原料液体Ｂ，Ｃの送出を開始して、その１５秒後に排出弁２３を開弁して、原料液体Ａの送出を開始するようにすれば、排出弁２４，２５の開弁から約２０秒後に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量はほぼ同時に設定流量に達するので、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給開始することができる。このため、図４に示した操作シーケンスに比べて、原料液体Ａの排出時間を短縮して、原料液体Ａの損失を削減することができる。
【００６５】
なお、ここでは原料液体Ａ，Ｂ，Ｃ原料液体の流量が全て設定流量に達した時に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの混合槽への供給を開始する例を示したが、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達してから、更に所定時間が経過した後で、原料液体の混合槽への供給を開始すれば、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が更に安定するので、処理液の混合比率（濃度）の均一性が更に向上する。
【００６６】
また、本実施形態では、混合槽を２基備えて、２基の混合槽を交互に使って、処理液の生成を行う例を示したが、本発明は混合槽を１基だけ備えた基板処理装置にも適用が可能である。
【００６７】
また、本発明の処理液混合装置は、混合した処理液が短時間で均一化されるので、原料液体の供給完了後、短時間で処理液を薬液処理部に供給することができる。あるいは、混合槽に原料液体を供給しながら、同時に当該混合槽からを薬液処理部に供給することができる。そのため、混合槽を１基だけ備える場合、あるいは２基ある混合槽の一方が故障した場合であっても、薬液処理の中断時間を最小化することができる。あるいは薬液処理装置を無停止で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概念的な構成図である。
【図２】処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を示すフローチャートである。
【図３】第２混合槽攪拌調温ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】第２混合槽処理液生成ステップＳ２における原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量の時間変化と各弁の操作タイミングの関係を示すタイムチャートである。
【図５】第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の操作タイミングの改善例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 基板処理装置
２ 第１の混合槽
３ 第２の混合槽
４，５ 往復流路
６，７ 流出流路
８，９ 流入流路
１０ 循環流路
１１ ウェハ
１２ 第１の薬液処理部
１３ 第２の薬液処理部
１４ Ａ液供給流路
１５ Ｂ液供給流路
１６ Ｃ液供給流路
１７，１８，１９ 送出弁
１５ Ｂ液供給源
１６ Ｃ液供給源
２０，２１，２２ ＬＦＣ（流量制御器）
２３，２４，２５ 排出弁
２６〜３１ 供給弁
３２ 制御部
３３，３４ 往路側流路
３５，３６ 復路側流路
３７，３８ ヒータ
３９，４０ ポンプ
４１〜４６ 開閉弁
４７ 濃度センサ
４８，４９ 供給流路
５０，５１ 開閉弁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数種の原料液体を所定の比率で混合して処理液を生成する処理液混合装置、処理液混合方法および処理液混合プログラムを格納する記憶媒体、並びに処理液混合装置を備える基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体や液晶パネルなどの製造工程には、洗浄やエッチングなど、処理液を被処理体に塗布して、あるいは被処理体を処理液に浸漬して行う液処理工程がある。このような液処理工程で使用される処理液は複数種の原料液体を所定の比率で混合して生成される。処理液には、例えば、洗浄工程で使用される主な処理液だけでも、下表に示すような各種のものがある。
【０００３】
【表１】
【０００４】
このような多種の処理液を予め生成して、プラント内の各基板処理装置に供給しようとすれば、処理液別に専用の配管が必要になり、その結果、プラント内に多数の配管が輻輳するので現実的ではない。そこで、プラントには処理液の原料となる原料液体を各基板処理装置に供給する配管を備えるとともに、各基板処理装置には処理液混合装置を備えて、当該基板処理装置に必要な処理液を生成している。
【０００５】
また、処理液の混合比率（濃度）を一定に保つために、数種の原料液体が混合される混合槽と、前記混合槽に複数種の原料液体をそれぞれ予め設定された量だけ供給する流量制御手段と、前記流量制御手段によって供給量が設定された各原料液体の前記混合槽への供給時間が同じになるよう制御する供給時間制御手段を備える処理液混合装置が提案されている（特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−２７５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の処理液混合装置は、混合槽に供給される各原料液体の総量（＝積算流量）を所定の量に保つとともに、各原料液体の混合槽への供給時間が同じになるように制御しているが、各原料液体の混合槽への供給流量を一定に保つような配慮はなされていない。
【０００７】
また一般に、流量制御手段は原料液体の送出を開始してから徐々に流量が増加し、所定の流量に到達すると、以後一定流量の送出を続ける。また、送出を開始してから所定の送出流量に到達するのに要する時間は、設定流量が大きくなると長くなる傾向がある。
【０００８】
そのため、特許文献１に記載の処理液混合装置では、供給時間のある時点で、混合槽へ供給される各原料液体の流量の比率は、処理液の混合比率とは必ずしも一致しなかった。特に供給時間の初期においては、設定流量の大きい原料液体の流量は設定流量に達せず、設定流量の小さい原料液体の流量は設定流量に達するので、設定流量の小さい原料液体の流量が相対的に大きくなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記の実情に鑑みてなされたものであり、混合槽で生成される処理液の混合比率（濃度）を一定に保てる処理液混合装置、処理液混合方法、基板処理装置、並びに処理液混合槽を制御するプログラムを格納する記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る処理液混合装置は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁と、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するとともに、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する制御手段を備えるものである。
【００１１】
また、前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１２】
また、前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１３】
また、前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００１４】
また、前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００１５】
本発明に係る基板処理装置は、前述の処理液混合装置を備えるものである。
【００１６】
本発明に係る処理液混合方法は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を用いる処理液混合方法において、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁し、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するものである。
【００１７】
また、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１８】
また、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁するようにしてもよい。
【００１９】
また、前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００２０】
また、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁するようにしてもよい。
【００２１】
また、本発明に係る記憶媒体は、複数種の原料液体を混合する混合槽と、前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を制御するコンピュータで実行されるプログラムを格納した記憶媒体において、前記プログラムは、前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するステップと、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するステップを有するものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、全ての原料液体の流量が所定の流量に達した後で、原料液体を混合槽に供給するので、原料液体の供給開始当初から所定の混合比率（濃度）の処理液が生成される。
【００２３】
さらに、複数の流量制御手段の時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体の送出を開始することで、特定の原料液体の流量が所定の流量に達した後、他の原料液体流量が所定の流量に達するまで、混合槽への原料液体の供給を待つ時間が小さい、あるいは待つ必要がない。そのため当該特定の原料液体の廃棄量を最小にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る基板処理装置の概念的な構成図である。
【００２６】
図１に示すように、基板処理装置１は、原料液体Ａ、原料液体Ｂ、原料液体Ｃを混合して処理液を生成する第１及び第２の混合槽２，３に閉ループ状の往復流路４，５をそれぞれ連通連結するとともに、各往復流路４，５に流出流路６，７の始端部と流入流路８，９の終端部とをそれぞれ連通連結し、流出流路６，７の終端部と流入流路８，９の始端部との間に共通の循環流路１０を連通連結し、この循環流路１０に基板処理装置１の処理対象であるウェハ１１を処理液で処理するための第１及び第２の薬液処理部１２，１３をそれぞれ連通連結している。
【００２７】
第１及び第２の混合槽２，３には、図示しないＡ，Ｂ，Ｃ液供給源から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを個別に供給するＡ液供給流路１４、Ｂ液供給流路１５及びＣ液供給流路１６が連通連結され、前記Ａ，Ｂ，Ｃ液供給源と第１及び第２の混合槽２，３の間には送出弁１７，１８，１９を備えて、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６への原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの送出を開始／停止する。
【００２８】
Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６の送出弁１７，１８，１９と第１及び第２の混合槽２，３の間には、ＬＦＣ（流量制御器）２０，２１，２２、排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１を備えている。
【００２９】
ＬＦＣ２０，２１，２２はＡ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６に原料液体Ａ，Ｂ，Ｃが制御部３２で設定された流量（設定流量）だけ流れるように調整するとともに、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量を検出して制御部３２にフィードバックする装置である。つまり、ＬＦＣ２０，２１，２２は、流量調整手段の機能と、流量検出手段の機能を兼ね備えている。
【００３０】
排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１は制御部３２によって開閉制御される弁であり、排出弁２３，２４，２５が開弁されて、供給弁２６〜３１が閉弁されると、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは外部に排出される。逆に、排出弁２３，２４，２５が閉弁されて、供給弁２６〜３１が開弁されると、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは第１及び第２の混合槽２，３に供給される。つまり、排出弁２３，２４，２５、及び供給弁２６〜３１の開閉を選択することによって、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流出先を変更することができる。なお、送出弁１７，１８，１９も制御部３２によって開閉制御される。
【００３１】
往復流路４，５は、往路側流路３３，３４と復路側流路３５，３６とで構成され、往路側流路３３，３４には、ヒータ３７，３８とポンプ３９，４０と開閉弁４１，４２を順に備えている。これらのヒータ３７，３８、ポンプ３９，４０及び開閉弁４１，４２は制御部３２に接続されて、駆動制御あるいは開閉制御される。
【００３２】
往路側流路３３，３４のポンプ３９，４０と開閉弁４１，４２の間には、流出流路６，７の始端部が接続され、流出流路６，７は開閉弁４３，４４を備えている。開閉弁４３，４４は制御部３２に接続されて、開閉制御される。
【００３３】
また、復路側流路３５，３６には、流入流路８，９の終端部が接続され、流入流路８，９は開閉弁４５，４６を備えている。開閉弁４５，４６は制御部３２に接続されて、開閉制御される。
【００３４】
さらに、流出流路６，７の終端部は互いに接続され、その接続部分には、循環流路１０の始端部を接続している。また、流入流路８，９の始端部も互いに接続され、その接続部分に循環流路１０の終端部を接続している。これにより、第１及び第２の混合槽２，３に往復流路４，５、流出流路６，７及び流入流路８，９を介して循環流路１０を共通に連通させている。
【００３５】
循環流路１０の終端部には内部の処理液の濃度を検出するための濃度センサ４７が備えられ、濃度センサ４７は制御部３２に接続されている。
【００３６】
また、循環流路１０の中途部には第１及び第２の薬液処理部１２，１３の供給流路４８，４９が接続され、供給流路４８，４９は開閉弁５０，５１を備えている。第１及び第２の薬液処理部１２，１３及び開閉弁５０，５１は、は制御部３２に接続されて、駆動制御あるいは開閉制御される。
【００３７】
基板処理装置１は、以上のように構成されて、制御部３２に設けた記憶媒体３２ａ（メモリー、ハードディスク、ディスク状メモリーなど）に格納された処理液供給プログラムに従って、処理液の混合生成及び第１及び第２の薬液処理部１２，１３への供給動作を実行する。
【００３８】
図２は、処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照しながら、処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を説明する。なお、基板処理装置１は、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態と、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態を交互に切り替えて運転されるが、ここでは第１の混合槽２における処理液の生成が完了して、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態から、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している状態に切り替える場合について説明する。
【００３９】
（第１混合槽供給ステップＳ１）
処理液供給プログラムでは、まず、第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４０】
この時、制御装置３２はポンプ３９を駆動するとともに、往復流路４の開閉弁４１を閉弁状態とし、流出流路６の開閉弁４３、流入流路８の開閉弁４５を開弁状態とするとともに、供給流路４８，４９の開閉弁５０，５１を開閉して、第１の混合槽２→往路側流路３３→流出流路６→循環流路１０→流入流路８→復路側流路３５→第１の混合槽２の順で処理液を流動させるとともに、循環流路１０から供給流路４８，４９を介して第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４１】
（第２混合槽処理液生成ステップＳ２）
第１の混合槽２から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している間に、第２の混合槽３では、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを所定の比率で混合して処理液を生成するとともに、生成された処理液を攪拌調温する。
【００４２】
まず、制御装置３２は所定の流量を設定し、次に排出弁２３，２４，２５を開弁状態、供給弁２６〜３１は閉弁状態とする。送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００４３】
排出弁２３，２４，２５を開くと、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量に達したのを、ＬＦＣ２０，２１，２２で検出したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に供給弁２７，２９，３１を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。この後、ＬＦＣ２０，２１，２２は原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量を保つように調整を続ける。所定量の処理液が第２の混合槽３に溜まると、制御装置３２は供給弁２７，２９，３１を閉じて、混合槽３への原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３への供給を停止する。なお、排出弁２３，２４，２５および供給弁２７，２９，３１の開閉の詳細なシーケンスは、後述する。
【００４４】
第２の混合槽３に所定量の処理液が溜まって、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第２の混合槽３への供給を停止すると、制御部３２はヒータ３８とポンプ４０を駆動するとともに、流出流路７の開閉弁４４、流入流路９の開閉弁４６を閉弁状態とし、往復流路５の開閉弁４２を開弁状態として、第２の混合槽３→往路側流路３４→復路側流路３６→第２の混合槽３の順で処理液を流動させて、処理液を攪拌調温する。
【００４５】
（処理液切替ステップＳ３）
第１の混合槽２内の処理液が不足してくると、処理液の供給源を第１の混合槽２から第２の混合槽３へ切替える。
【００４６】
この時、制御装置３２は第１の混合槽２に接続した往路側流路３３の開閉弁４１と流出流路６の開閉弁４３を閉弁状態とするとともに、第２の混合槽３に接続した往路側流路３４の開閉弁４２を閉弁状態、流入流路９の開閉弁４６を開弁状態とし、さらに、流入流路８の開閉弁４５を閉弁状態とし、第２の混合槽３に接続した流出流路７の開閉弁４４を開弁状態として、第２の混合槽３→往路側流路３４→流出流路７→循環流路１０→流入流路９→復路側流路３６→第２の混合槽３の順で処理液を流動させる。
【００４７】
（第２混合槽供給ステップＳ４）
次に、第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４８】
供給流路４８，４９の開閉弁５０，５１を開閉して、循環流路１０から供給流路４８，４９を介して第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給する。
【００４９】
（第１混合槽処理液生成ステップＳ５）
第２の混合槽３から第１及び第２の薬液処理部１２，１３に処理液を供給している間に、第１の混合槽２で新たな処理液を生成するとともに、生成された処理液を往復流路４を介して循環させて、攪拌調温する。
【００５０】
まず、制御装置３２は排出弁２３，２４，２５を開弁状態とする。この時、供給弁２６〜３１は閉弁状態であるから、送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００５１】
排出弁２３，２４，２５を開くと、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量に達したのを、ＬＦＣ２０，２１，２２で検出したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に、供給弁２６，２８，３０を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第１の混合槽２に供給する。この後ＬＦＣ２０，２１，２２は原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が設定流量を保つように調整を続ける。所定量の処理液が第１の混合槽２に溜まると、制御装置３２は供給弁２６，２８，３０を閉じて、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第１の混合槽２への供給を停止する。なお、排出弁２３，２４，２５および供給弁２６，２８，３０の開閉の詳細なシーケンスは、第２混合槽処理液生成ステップＳ２と同様である。
【００５２】
第１の混合槽２に所定量の処理液が溜まって、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの第１の混合槽２への供給を停止すると、制御部３２はヒータ３７とポンプ３９を駆動するとともに、流出流路６の開閉弁４３、流入流路８の開閉弁４５を閉弁状態とし、往復流路４の開閉弁４１を開弁状態として、第１の混合槽２→往路側流路３３→復路側流路３５→第１の混合槽２の順で処理液を流動させて、処理液を攪拌調温する。
【００５３】
以上、説明の便宜のために、処理液の供給動作を、第１の混合槽２内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第２の混合槽３で処理液を生成する段階から始めて、処理液の供給源を第１の混合槽２から第２の混合槽３へ切り替える段階に進み、第２の混合槽３内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第１の混合槽２で処理液を生成する段階に進む例を説明した。基板処理装置１を連続運転する場合は、この後、処理液の供給源を第２の混合槽３から第１の混合槽２へ切り替える段階を経て、再び、第１の混合槽２内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、第２の混合槽３で処理液を生成する段階を繰り返す。つまり、第１の混合槽２と第２の混合槽３を交互に使用して、一方の混合槽内の処理液を薬液処理部１２，１３に供給しながら、他方の混合槽で処理液を生成する
【００５４】
さて、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスの例を説明する前に、操作シーケンスを決定するための前提条件を仮定する。すなわち、次のように仮定する。
【００５５】
（１）基板処理装置１で使用する処理液は、例えば、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを容積比で、３：６：８の比率で混合して生成される。
（２）原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを前記比率で混合するために、第１又は第２の混合槽２，３に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃをそれぞれ、毎分１２リットル、２４リットルおよび３２リットルの割合で供給する。
（３）原料液体Ａの送出を開始してから、送出量が毎分１２リットルに達するまでの所要時間は約５秒である。原料液体Ｂの送出を開始してから、送出量が毎分２４リットルに達するまでの所要時間は約２０秒である。原料液体Ｃの送出を開始してから、送出量が毎分３２リットルに達して安定するまでの所要時間は約２０秒である。
【００５６】
図３は、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスを示すフローチャートである。また、図４は、第２混合槽処理液生成ステップＳ２における原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量の時間変化と各弁の操作タイミングの関係を示すタイムチャートである。以下、図３及び図４を参照しながら各弁の詳細な操作シーケンスを説明する。
【００５７】
（流量設定ステップＳ２１）
制御部３２は、ＬＦＣ２０，２１，２２に原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量をそれぞれ、毎分１２リットル、２４リットルおよび３２リットルの割合で送出するように設定する。なお、同一の流量設定で基板処理装置１を連続運転する場合は、このステップを毎回実行する必要はない。
【００５８】
（送出開始ステップＳ２２）
次に制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を開弁する。この時、供給弁２７〜３１は閉弁されているから、送出弁１７，１８，１９から送出される原料液体Ａ，Ｂ，Ｃは排出弁２３，２４，２５を通って外部に排出される。
【００５９】
また、排出弁２３，２４，２５を開くと、ＬＦＣ２０，２１，２２を通って、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６を流れる原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量は徐々に増加し、やがて設定流量に達する。
【００６０】
（供給開始ステップＳ２３）
ＬＦＣ２０，２１，２２が検出するＡ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達したら、制御部３２は、排出弁２３，２４，２５を閉弁すると同時に供給弁２７，２９，３１を開弁して、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給する。
【００６１】
以上のように、基板処理装置１は、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達してから、Ａ，Ｂ，Ｃ液供給流路１４，１５，１６内の原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給するので、供給開始直後から第２の混合槽３には、所定の混合比率（濃度）の処理液が生成される。そのため、第２の混合槽内の処理液の混合比率（濃度）は短時間で均一になる。そのため、処理液を即座に薬液処理部１２，１３に供給開始することができる。
【００６２】
さて、前述の送出開始ステップＳ２２では、排出弁２３，２４，２５を同時に開弁している。一方、一般にＬＦＣ２０，２１，２２の送出開始から設定流量に達するのに要する時間は設定流量が大きくなるにつれて、長くなる傾向がある。例えば、前述の例では、送出弁１７が開いてからＬＦＣ２０を通って送出される原料液体Ａの流量が所定の毎分１２リットルに達して安定するまでの所要時間は約５秒である。これに対して、ＬＦＣ２１を通って送出される原料液体Ｂの流量が毎分２４リットルに達して安定するまでの所要時間、及びＬＦＣ２２を通って送出される原料液体Ｃの流量が毎分３２リットルに達して安定するまでの所要時間は共に約２０秒である。そのため、原料液体Ａの流量が所定の毎分１２リットルに達した後も、原料液体Ｂ，Ｃの流量が所定流量に達するまで、Ａ液供給流路１４では排出弁２３を開いて原料液体Ａを外部に排出し続けなければならない。
【００６３】
そこで、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が同時に所定の流量に達するように、ＬＦＣ２０，２１，２２の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、送出弁１７，１８，１９を開弁するようにすれば、外部に排出される原料液体Ａの量を削減することができる。
【００６４】
例えば、図５に示すように、まず排出弁２４，２５を開弁して、原料液体Ｂ，Ｃの送出を開始して、その１５秒後に排出弁２３を開弁して、原料液体Ａの送出を開始するようにすれば、排出弁２４，２５の開弁から約２０秒後に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量はほぼ同時に設定流量に達するので、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃを第２の混合槽３に供給開始することができる。このため、図４に示した操作シーケンスに比べて、原料液体Ａの排出時間を短縮して、原料液体Ａの損失を削減することができる。
【００６５】
なお、ここでは原料液体Ａ，Ｂ，Ｃ原料液体の流量が全て設定流量に達した時に、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの混合槽への供給を開始する例を示したが、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が全て設定流量に達してから、更に所定時間が経過した後で、原料液体の混合槽への供給を開始すれば、原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量が更に安定するので、処理液の混合比率（濃度）の均一性が更に向上する。
【００６６】
また、本実施形態では、混合槽を２基備えて、２基の混合槽を交互に使って、処理液の生成を行う例を示したが、本発明は混合槽を１基だけ備えた基板処理装置にも適用が可能である。
【００６７】
また、本発明の処理液混合装置は、混合した処理液が短時間で均一化されるので、原料液体の供給完了後、短時間で処理液を薬液処理部に供給することができる。あるいは、混合槽に原料液体を供給しながら、同時に当該混合槽からを薬液処理部に供給することができる。そのため、混合槽を１基だけ備える場合、あるいは２基ある混合槽の一方が故障した場合であっても、薬液処理の中断時間を最小化することができる。あるいは薬液処理装置を無停止で運転することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る基板処理装置の概念的な構成図である。
【図２】処理液供給プログラムによる処理液の供給動作を示すフローチャートである。
【図３】第２混合槽攪拌調温ステップＳ２における各弁の詳細な操作シーケンスを示すフローチャートである。
【図４】第２混合槽処理液生成ステップＳ２における原料液体Ａ，Ｂ，Ｃの流量の時間変化と各弁の操作タイミングの関係を示すタイムチャートである。
【図５】第２混合槽処理液生成ステップＳ２における各弁の操作タイミングの改善例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１ 基板処理装置
２ 第１の混合槽
３ 第２の混合槽
４，５ 往復流路
６，７ 流出流路
８，９ 流入流路
１０ 循環流路
１１ ウェハ
１２ 第１の薬液処理部
１３ 第２の薬液処理部
１４ Ａ液供給流路
１５ Ｂ液供給流路
１６ Ｃ液供給流路
１７，１８，１９ 送出弁
１５ Ｂ液供給源
１６ Ｃ液供給源
２０，２１，２２ ＬＦＣ（流量制御器）
２３，２４，２５ 排出弁
２６〜３１ 供給弁
３２ 制御部
３３，３４ 往路側流路
３５，３６ 復路側流路
３７，３８ ヒータ
３９，４０ ポンプ
４１〜４６ 開閉弁
４７ 濃度センサ
４８，４９ 供給流路
５０，５１ 開閉弁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁と、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するとともに、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する制御手段を備える
ことを特徴とする処理液混合装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液混合装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液混合装置。
【請求項４】
前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の処理液混合装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項４に記載の処理液混合装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の処理液混合装置を備える基板処理装置。
【請求項７】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を用いる処理液混合方法において、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁し、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする処理液混合方法。
【請求項８】
前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７に記載の処理液混合方法。
【請求項９】
前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７に記載の処理液混合方法。
【請求項１０】
前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の処理液混合方法。
【請求項１１】
前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１０に記載の処理液混合方法。
【請求項１２】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を制御するコンピュータで実行されるプログラムを格納した記憶媒体において、
前記プログラムは、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するステップと、
前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するステップを有する
ことを特徴とする記憶媒体。
【請求項１】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁と、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するとともに、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する制御手段を備える
ことを特徴とする処理液混合装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液混合装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１に記載の処理液混合装置。
【請求項４】
前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の処理液混合装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項４に記載の処理液混合装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の処理液混合装置を備える基板処理装置。
【請求項７】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を用いる処理液混合方法において、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁し、その後、前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする処理液混合方法。
【請求項８】
前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７に記載の処理液混合方法。
【請求項９】
前記流量検出手段が検出する流量が全て所定の流量に達し、さらに所定時間が経過した時に、前記排出弁を閉弁し、前記供給弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７に記載の処理液混合方法。
【請求項１０】
前記流量調整手段の設定流量と時間‐流量特性に応じた時間差をおいて、原料液体毎に前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項７ないし請求項９のいずれか１項に記載の処理液混合方法。
【請求項１１】
前記流量調整手段の設定流量が大きい順に、前記排出弁を開弁する
ことを特徴とする請求項１０に記載の処理液混合方法。
【請求項１２】
複数種の原料液体を混合する混合槽と、
前記複数種の原料液体の供給源から前記混合槽へ前記複数種の原料液体を個別に供給する供給流路にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を所定の流量に調整する流量調整手段と、
前記供給流路を流れる前記原料液体の流量を検出する流量検出手段と、
前記供給流路の前記流量調整手段と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を流れる前記原料液体を外部に排出する排出弁と、
前記供給流路の前記排出弁と前記混合槽の間にあって、前記供給流路を開閉する供給弁を備える処理液混合装置を制御するコンピュータで実行されるプログラムを格納した記憶媒体において、
前記プログラムは、
前記混合槽への前記複数種の原料液体の供給を開始する際に、まず各供給流路の前記供給弁を閉弁し、各供給流路の前記排出弁を開弁するステップと、
前記流量検出手段が検出する前記複数種の原料液体の流量が全て所定の流量に達した後に、各供給流路の前記排出弁を閉弁し、各供給流路の前記供給弁を開弁するステップを有する
ことを特徴とする記憶媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１７２４５９（Ｐ２００９−１７２４５９Ａ）
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１０９５０（Ｐ２００８−１０９５０）
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月６日（２００９．８．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２１日（２００８．１．２１）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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