液処理装置、液処理方法、プログラムおよびプログラム記録媒体
【課題】複数の液体を混合してなる混合液を用いる液処理装置における混合液の濃度について、大きなコストをかけることなく、よりワイドレンジな調整を実現すること。
【解決手段】液処理装置１０は、主配管２０と、主配管に接続された液供給機構４０と、主配管から分岐する複数の分岐管２５と、各分岐管に接続された複数の処理ユニット５０と、を有する。液供給機構４０は、主配管上に設けられた混合器４３と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管４１ｂと、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管４２ｂと、を有する。第２液供給管４２ｂに流量調整バルブ４２ｄが設けられると共に、主配管２０を液供給機構４０に対して他側から開閉し得る主開閉機構２２が設けられている。前記混合比に基づいて流量調整バルブ４２ｄと主開閉機構２２とが制御される。
【解決手段】液処理装置１０は、主配管２０と、主配管に接続された液供給機構４０と、主配管から分岐する複数の分岐管２５と、各分岐管に接続された複数の処理ユニット５０と、を有する。液供給機構４０は、主配管上に設けられた混合器４３と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管４１ｂと、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管４２ｂと、を有する。第２液供給管４２ｂに流量調整バルブ４２ｄが設けられると共に、主配管２０を液供給機構４０に対して他側から開閉し得る主開閉機構２２が設けられている。前記混合比に基づいて流量調整バルブ４２ｄと主開閉機構２２とが制御される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液を用いて被処理体を処理する液処理装置および液処理方法に関する。また、本発明は、液を用いて被処理体を処理する液処理方法を実行するためのプログラム、並びに、このプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる複数の液体を混合してなる混合液を用いた被処理体の処理、例えば、半導体ウエハ（以下において、単にウエハと呼ぶ）や硝子基板に対する洗浄処理が、実施されてきた。ウエハや硝子基板等の被処理体に対して液体を用いて処理を行う液処理装置には、通常、処理チャンバーを形成する処理ユニットが複数設けられ、各処理ユニット内で被処理体が順次処理されていくようになっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０４２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された液処理装置では、異なる液を混合して供給する液供給機構が、各処理ユニットに対して別個に割り当てられている。この種の液処理装置においては、各処理ユニットでの液体の消費に合わせて、液が対応する液供給機構から当該処理ユニットへ供給されるようになっている。しかしながら、このような液処理装置においては、複数の液供給機構から供給される混合液の濃度がばらつき、異なる処理ユニットで処理された被処理体間で処理の程度がばらついてしまう。また、液処理装置の構成および液処理装置の制御が複雑化してしまう。
【０００５】
また、混合液の濃度について、大きなコストをかけることなく、よりワイドレンジな調整を実現することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、主配管と、前記主配管上に設けられた混合器と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管と、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管と、を有し、前記第１液と前記第２液とを前記混合器で所定の混合比となるよう混合してなる混合液を、前記主配管に一側から供給する液供給機構と、前記主配管に設けられ、前記主配管を前記液供給機構に対する他側において開閉し得る主開閉機構と、前記液供給機構と前記主開閉機構との間の区間において前記主配管からそれぞれ分岐するように設けられた複数の分岐管と、各分岐管にそれぞれ対応して設けられた複数の処理ユニットであって、対応する分岐管を通じて供給される混合液を用いて被処理体を処理するように構成された、複数の処理ユニットと、を備え、前記第２液供給管には、流量調整バルブが設けられており、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉機構とを制御する制御部が設けられていることを特徴とする液処理装置である。
【０００７】
本発明によれば、一つの液供給機構から主配管に供給される混合液が、複数の処理ユニットでの被処理体の処理に用いられる。したがって、異なる処理ユニットで処理された被処理体間での処理のばらつきを低減することができる。また、所定の混合比に基づいて流量調整バルブと共に主開閉機構が制御されることによって、よりワイドレンジの混合比を実現することが可能である。
【０００８】
例えば、前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、主開閉流量調整バルブが設けられており、前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている。
【０００９】
より好ましくは、前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、開閉弁と主開閉流量調整バルブとが設けられており、そのうち少なくとも他の一方の経路には、開閉弁が設けられており、前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている。
【００１０】
なお、前記第２液供給管には、前記第２液源が予め接続されていてよい（接続された状態で、液処理装置が出荷・販売され得る）。例えば、第２液源は、高濃度薬液である。一方、前記第１液供給管には、例えば、第１液としての水が供給され得るが、この接続（第１液源への接続）は通常、液処理装置を工場に設置する際になされる。
【００１１】
また、本発明は、別個の処理ユニットへそれぞれ通じている複数の分岐管が延び出していると共に主開閉機構によって他側が開閉可能な主配管内に、第１液供給管から供給される第１液と第２液供給管から流量調整バルブを介して供給される第２液とを混合してなる混合液を、前記主配管の一側から充填する混合充填工程と、前記主配管内の混合液が各分岐管を通じて各処理ユニットへ供給され、当該混合液を用いて各処理ユニット内で被処理体の処理が実施される処理工程と、を備え、前記混合充填工程において、前記混合液における所望の混合比を得るために、前記流量調整バルブに加えて前記主開閉機構をも制御されることを特徴とする液処理方法である。
【００１２】
本発明によれば、一つの液供給機構から主配管に供給される混合液が、複数の処理ユニットでの被処理体の処理に用いられる。したがって、異なる処理ユニットで処理された被処理体間での処理のばらつきを低減することができる。また、所定の混合比を得るために流量調整バルブと共に主開閉機構が制御されることによって、よりワイドレンジの混合比を実現することが可能である。
【００１３】
被処理体への混合液の供給状態の均一という点では、前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。あるいは、前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。これらのような条件が満たされる場合には、混合液の圧力変動が抑制されるため、混合液の圧力変動に起因する被処理体の処理のばらつきが防止される。
【００１４】
本発明の一態様によるプログラムは、液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、前記制御装置によって実行されることにより、上述した本発明の一態様による液処理方法のいずれかを、液処理装置に実施させる。
【００１５】
本発明の一態様による記録媒体は、液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、上述した本発明の一態様による液処理方法のいずれかを、液処理装置に実施させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による液処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１の液処理装置における主開閉機構の一構成例を示す概略図である。
【図３】図３は、図１の液処理装置を用いて実施され得る被処理体への液処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、液処理装置の一変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１８】
なお、以下の実施の形態においては、本発明を、半導体ウエハ（被処理体の一例）の洗浄処理、とりわけ薬液を用いた処理（薬液処理）に適用した例を示している。しかしながら、本発明は、少なくとも本願出願の時点では、ウエハの洗浄処理への適用に限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すように、液処理装置１０は、主配管２０と、主配管２０の一側に接続され主配管２０に混合液を供給する液供給機構４０と、主配管２０の他側に設けられた主開閉機構２２と、主配管２０から分岐した複数の分岐管２５と、を有している。複数の分岐管２５のそれぞれに対応して処理ユニット５０が設けられている。各分岐管２５には、分岐管２５を開閉する分岐管用開閉弁２７が設けられている。また、液処理装置１０は、液処理装置１０の各構成要素の動作等を制御する制御装置１２を有している。以下、各構成要素について、順に、説明していく。
【００２０】
まず、液供給機構４０について説明する。液供給機構４０は、主配管２０および分岐管２５を介し、多数の処理ユニット５０の各々へ、ウエハ（被処理体）Ｗの処理に用いられる混合液を供給する。本実施の形態において、液供給機構４０は、ウエハ（被処理体）Ｗの薬液処理に用いられる薬液を主配管２０内に供給するように構成されている。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態において、液供給機構４０は、主配管２０の一側に設けられた混合器４３（本例では、混合バルブ）と、第１液を供給する第１液供給管４１ｂと、第１液とは異なる第２液を供給するための第２液タンク４２ａ（第２液源の一例）と、を有している。第１液供給管４１ｂは、混合器４３と第１液源４１ａとの間を延びている。第２液タンク４２ａと混合器４３との間に第２液供給管４２ｂが設けられ、第２液供給管４２ｂを介して第２液タンク４２ａから混合器４３に第２液が供給されるようになっている。混合器４３は、第１液供給管４１ｂと、第２液供給管４２ｂと、の合流部をなす部材である。第１液源４１ａからの第１液および第２液タンク４２ａからの第２液は、混合器４３において、合流して混ざり合い、これにより、第１液と第２液とを混合してなる混合液が得られるようになる。なお、混合器４３は、第１液と第２液とを積極的に混合する機能を有する部材から構成され得る。ただし、これに限られず、混合器４３は、専ら第１液および第２液の合流前の各液流に起因して第１液および第２液が混合されるようになる部材（例えば、Ｔ字状の継ぎ手であるチーズ）から構成されてもよい。
【００２２】
本実施の形態においては、水、とりわけ純水が、第１液源４１ａから第１液として供給され、高濃度薬液が、第２液タンク４２ａから第２液として供給される。液供給機構４０は、第１液供給管４１ｂからの水と第２液タンク４２ａからの高濃度薬液とを混合して、所望の濃度に調節した薬液としての混合液を主配管２０内に供給することができるようになっている。なお、第２液タンク４２ａから供給される高濃度薬液（第２液）として、ウエハＷを洗浄処理するために用いられ得る種々の薬液を採用することができる。例えば、第２液タンク４２ａから、希フッ酸、アンモニア過水（ＳＣ１）、または、塩酸過水（ＳＣ２）が供給されるようにしてもよい。また、第１液源４１ａは、処理装置１０が設置される場所に設備された水源、例えば工場の用力であってもよい。
【００２３】
ところで、液供給機構４０は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、主配管２０に接続された複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、混合比を調節された混合液を、主配管２０内へ供給するように、構成されている。
【００２４】
図示する例では、液供給機構４０の第１液供給管４１ｂ上に定圧弁４１ｃが介設されている。定圧弁４１ｃには、加圧用の圧縮空気源４１ｄと電空レギュレータ４１ｅ（例えば、製品名：ＨＬレギュレータ９４２Ｎ）が接続されていて、定圧弁４１ｃを所望に作動させるようになっている。また、定圧弁４１ｃを適切に作動させるべく、電空レギュレータ４１ｅに圧力センサ４１ｆが設けられていて、その検出圧力を電空レギュレータ４１ｅの制御のために制御装置１２にフィードバックするようになっている。すなわち、電空レギュレータ４１ｅの制御（定圧弁４１ｃの制御）についても、制御装置１２が担うようになっている。このような構成により、第１液源から提供される第１液は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、主配管２０に接続された複数の処理ユニット５０のすべて（正確には、処理中（混合液消費中）の処理ユニット５０のすべて）へ同時に供給され得る圧力で、第１液供給管４１ｂを介して主配管２０へと供給され得るようになっている。なお、図１中、４１ｍは流量計であり、４１ｇは開閉弁である。開閉弁４１ｇは、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブから、構成されている。
【００２５】
一方、第２液供給管４２ｂには、流量計４２ｍおよび流量調整バルブ４２ｄが介設されている。更に、流量調整バルブ４２ｄに対して直列的に、開閉弁４２ｇが設けられている。開閉弁４２ｇの開閉制御は、制御装置１２が担うようになっている。
【００２６】
また、流量調整バルブ４２ｄの制御も、制御装置１２が担うようになっている。具体的には、流量計４１ｍによる第１液の通過流量の測定値と流量計４２ｍによる第２液の通過流量の測定値とをフィードバック情報として利用しながら、制御装置１２が、所望の混合比を実現するように、流量調整バルブ４２ｄを制御するようになっている。
【００２７】
第２液タンク４２ａは、ウエハＷを処理している（混合液を消費している）処理ユニット５０の数に応じた量（さらに、主開閉機構２２から廃棄される分も考慮される（詳細は後述される））の第２液を、混合器４３を介して主配管２０に供給するように構成されている。具体的には、第２液タンク４２ａは、第２液を加圧するために設けられた窒素ガス源４２ｋからの加圧を受けて、第２液を混合器４３に向けて送り込むようになっている。
【００２８】
窒素ガス源４２ｋからの加圧力は、不図示の電空レギュレータによって制御されてもよい。その場合、当該電空レギュレータの制御によって、窒素ガス源４２ｋからの加圧力が制御され、結果的に、第２液の第２液タンク４２ａからの送出流量が制御されることとなる。例えば、第２液タンク４２ａに、加圧用の窒素ガス源４２ｋと電空レギュレータ（例えば、製品名：ＨＬレギュレータ９４２Ｎ）が接続されて、第２液タンク４２ａ内の第２液を所望に加圧できるようになっていてもよい。また、第２液の加圧の程度（送出力の程度）を適切に調整するべく、電空レギュレータに圧力センサが設けられて、その検出圧力を電空レギュレータの制御のために制御装置１２にフィードバックするようになっていてもよい。すなわち、電空レギュレータの制御についても、制御装置１２が担ってよい。
【００２９】
第２液の液量は、主配管２０に接続された処理ユニット５０のうちの主配管２０内の液を消費してウエハＷを処理している処理ユニット５０の数に応じて、更には、当該処理工程時に主開閉機構２２から廃棄される液量に応じて、所望の混合比に基づいて決定される。当該液量の第２液が主配管２０に供給されるように、制御装置１２によって、流量調整バルブ４２ｄの通流量が制御される。
【００３０】
具体的には、例えば、第１液の量＝単位時間当たりの混合液供給量（混合液消費ユニット数×単位ユニット当たりの単位時間当たりの混合液消費量＋主開閉機構２２からの単位時間当たりの廃液量）、第２液の量＝流量調整バルブ４２ｄの単位時間当たりの通流量、として混合比が調整される。（第１液の量の方が第２液の量よりも圧倒的に多いので、このように、混合液の量（＝第１液の量＋第２液の量）と第１液の量とは区別しないのが通常である。）なお、主開閉機構２２からの単位時間当たりの廃液量は、本実施の形態では、後述する主開閉流量調整バルブ２２ｂによって調整可能となっている。
【００３１】
以上のような制御により、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、液供給機構４０は、主配管２０内を、所定の濃度の混合液によって、所定の圧力に維持することができる。
【００３２】
次に、主配管２０および主開閉機構２２について説明する。主配管２０は一側において、上述したように、液供給機構４０に接続されている。そして、主配管２０は、液供給機構４０が接続された一側とは反対側にあたる他側において、廃棄ラインに通じている。すなわち、主開閉機構２２は、主配管２０の液供給機構４０に対して他側に取り付けられている。主開閉機構２２の開閉動作は、制御装置１２によって、制御されるようになっている。
【００３３】
本実施の形態の主開閉機構２２は、図２に示すように、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される２つの経路を有している。一方の経路には、開閉弁２２ｃと主開閉流量調整バルブ２２ｂとが設けられており、他方の経路には、開閉弁２２ａのみが設けられている。２つの経路は、開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの制御によって、切換利用可能である。開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃは、それぞれ、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブ、から構成されている。主開閉流量調整バルブ２２ｂは、例えば、単位時間当たりの廃液量が５００〜５０００ｍｌ／ｍｉｎ（例えば１０００ｍｌ／ｍｉｎ）となるように構成されたニードルバルブから構成されている。もっとも、ニードルバルブの代わりに、流体流量コントローラが採用されてもよい。その場合には、自動的に流量を調整できる。
【００３４】
開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの各々の開閉制御は、制御装置１２が担うようになっている。これによって、主開閉流量調整バルブ２２ｂの通過の有無を切り換えることができ、結果として開放流量の調整制御の有無を切り換えることができる。
【００３５】
本実施の形態では、制御装置１２による制御により、廃液時には、開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの両方が開放される。また、処理工程時には、開閉弁２２ａは閉鎖されるが、開閉弁２２ｃは常時開放状態が維持される。すなわち、混合液は、開閉弁２２ｃを介して常時廃棄される状態となる。このことによって、単位時間当たりに定圧弁４１ｃによって供給され主配管２０を通流する第１液（ここでは、水）の量が増大された状態となる。これは、廃棄される混合液が常に存在してしまうというデメリットがある一方で、単位時間当たりに廃棄される量の分だけ第２液の希釈率を増大させることができるというメリットがある。すなわち、実現できる混合比が、従来技術と比較して、極めてワイドレンジになる。
【００３６】
混合比は、液処理装置の工程管理者等によって予め設定されるが、制御装置１２は、当該混合比を実現するべく、流量調整バルブ４２ｄと主開閉流量調整バルブ２２ｂとを制御するようになっている。
【００３７】
また、処理工程時において、開閉弁２２ｃが常時開放状態に維持されることにより、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存して生じ得る主配管２０内の圧力変動が、効果的に抑制される。
【００３８】
特に、被処理体への混合液の供給状態の均一という点では、当該処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数、あるいは、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。あるいは、当該処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数、あるいは、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。これらのような条件が満たされる場合には、混合液の圧力変動が極めて効果的に抑制されるため、混合液の圧力変動に起因する被処理体の処理のばらつきが極めて効果的に防止される。
【００３９】
次に、分岐管２５、分岐管用開閉弁２７および処理ユニット５０について説明する。図１に示すように、複数の分岐管２５は、液供給機構４０と主開閉機構２２との間の区間において主配管２０から延び出ている。図１に示すように、各分岐管２５は、主配管２０に接続している側とは反対側において、対応する処理ユニット５０内へ延び入っている。各分岐管２５は、主配管２０に接続している側とは反対側の端部として、液を吐出する吐出開口２６ａを有しており、吐出開口２６ａは処理ユニット５０内で支持部材５４に支持されている。
【００４０】
分岐管用開閉弁２７は、上述した開閉弁２２ａ等と同様に、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブから、構成されている。そして、分岐管用開閉弁２７の開閉動作は、制御装置１２によって、制御されるようになっている。
【００４１】
処理ユニット５０は、ウエハＷを保持する保持機構５２と、ウエハＷを処理するための処理チャンバーを画定する隔壁（図示せず）と、を有している。保持機構５２は、ウエハＷの表面が略水平方向に沿うようにしてウエハＷを保持する。保持機構５２は、円板状の形状からなるウエハＷの中心を軸として、保持したウエハＷを回転させることができるように、構成されている。分岐管２５は隔壁の内部に延び入り、分岐管２５の吐出開口２６ａは処理チャンバー内に配置されている。
【００４２】
支持部材５４は、ウエハＷに対して移動可能（例えば揺動可能）に構成されている。支持部材５４が移動することにより、分岐管２５の吐出開口２６ａは、保持機構５２に保持されたウエハＷの略中心に上方から対面する処理位置と、ウエハＷの上方の領域から横方向にずれた待機位置と、の間を移動することができる。吐出開口２６ａが処理位置にある場合、吐出開口２６ａから吐出される液体はウエハＷに供給され、ウエハＷは供給された液体によって処理されるようになる。一方、吐出開口２６ａが待機位置にある場合、吐出開口２６ａから吐出される液体はウエハＷに供給されることはなく、例えば、廃棄されるようになる。
【００４３】
また、図１に示すように、処理ユニット５０は、吐出開口２６ａからウエハＷに向けて吐出された液を回収するカップ５６をさらに有している。カップ５６は、処理チャンバー内に設けられ、吐出開口２６ａから吐出された液が処理チャンバー内で飛散することを防止する。
【００４４】
ところで、上述してきたように、本実施の形態における液供給機構４０は、主配管２０および分岐管２５を介し、処理ユニット５０内のウエハＷに濃度調節された薬液を混合液として供給するようになっている。そして、本実施の形態において、液処理装置１０は、ウエハＷの洗浄処理に必要となるその他の液、例えばリンス液を、ウエハＷに供給することができるようにも構成されている。
【００４５】
具体的な構成としては、図１に示すように、上述した分岐管用開閉弁２７に並べられるようにして、分岐管２０上にリンス液用開閉弁２８が設けられている。このリンス液用開閉弁２８に、図示しないリンス液源に通じるリンス液供給管３１が接続されている。すなわち、図示する例では、液処理装置１０の分岐管２５の下流側の一部分が、リンス液の供給管としても機能する。
【００４６】
さらに、分岐管用開閉弁２７およびリンス液用開閉弁２８に並べられるようにして、廃液用開閉弁２９が設けられている。廃液用開閉弁２９は廃液管３２に通じている。例えば廃液用開閉弁２９を開閉することによって、分岐管２５の分岐管用開閉弁２７よりも下流側内の液体を廃棄することができる。
【００４７】
次に、制御装置１２について説明する。制御装置１２には、工程管理者等が液処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、液処理装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる入出力装置が接続されている。また、制御装置１２は、液処理装置１０で実行される処理を実現するためのプログラム等が記録された記録媒体１３にアクセス可能となっている。記録媒体１３は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭおよびフレキシブルディスク等のディスク状記録媒体等、既知のプログラム記録媒体から構成され得る。
【００４８】
次に、以上のような構成からなる液処理装置１０を用いて実行され得る液処理方法の一例について、説明する。以下に説明する液処理方法においては、図３に示すようにして、被処理体としてのウエハＷが、一つの処理ユニット５０内において、洗浄処理を施される。そして、図３に示す一連の液処理方法のうちの薬液処理工程Ｓ２において、ウエハＷは、上述した液処理装置１０の液供給機構４０から供給される混合液を用いて、処理される。以下においては、まず、図３に示すフローチャートを参照しながら、一つの処理ユニット５０内においてウエハＷに対して施される液処理方法の概略を説明し、その後に、薬液処理工程Ｓ２を行うことに関連した液処理装置１０の動作について説明する。
【００４９】
なお、以下に説明する液処理方法を実行するための各構成要素の動作は、予めプログラム記録媒体１３に格納されたプログラムに従った制御装置１２からの制御信号によって、制御される。
【００５０】
図３に示すように、まず、洗浄処理を施されるウエハＷが、液処理装置１０の各処理ユニット５０内へ持ち込まれ、各処理ユニット５０内で保持機構５２によって保持される（図３の工程Ｓ１）。
【００５１】
次に、第１液供給管４１ｂからの水（第１液）と、第２液タンク４２ａからの高濃度薬液（第２液）と、の混合液が、液供給機構４０から処理ユニット５０内へ供給される。そして、この混合液が、各処理ユニット５０へ持ち込まれたウエハＷに向けて吐出され、ウエハＷへの処理が施される（工程Ｓ２）。ウエハＷの洗浄処理においては、例えば、希フッ酸、アンモニア過水（ＳＣ１）、塩酸過水（ＳＣ２）等の濃度調節された薬液が、液供給機構４０から混合液として供給され得る。
【００５２】
ここで、混合液における濃度調整は、制御装置１２（制御部）からの制御信号によって流量調整バルブ４２ｄと主開閉流量調整バルブ２２ｂとが制御されることによって、所望に実現される。本実施の形態では、定圧弁４１ｃを用いる一方で開閉弁２２ｃを開放して主開閉流量調整バルブ２２ｂを所望に制御することによって（開閉弁２２ａは閉じている）、第１液の送出流量が制御される一方、流量調整バルブ４２ｄの制御によって、第２液の当該流量調整バルブ４２ｄの通過流量が制御されることによって、極めてワイドレンジな混合比を実現することができる。例えば、主開閉機構２２（開閉弁２２ａ、２２ｃ及び主開閉流量調整バルブ２２ｂ）の制御によって第１液の送出流量を１〜２倍に制御できるならば（１倍＝開閉弁２２ａ、開閉弁２２ｃのいずれもが閉鎖された状態）、流量調整バルブ４２ｄだけの制御の場合と比べて、２倍だけワイドレンジな混合比を実現することができる。
【００５３】
混合液(薬液)を用いたウエハＷの処理が終了すると、次に、水、とりわけ純水をリンス液として用いるリンス処理がウエハＷに施される（工程Ｓ３）。具体的には、リンス液供給管３１およびリンス液用開閉弁２８を介して、リンス液が、処理ユニット５０内へ供給される。そして、リンス液が、各処理ユニット５０において、混合液が残っているウエハＷに向けて吐出され、ウエハＷ上に残留する混合液がリンス液によって置換される。
【００５４】
リンス処理が終了すると、保持機構５２によってウエハＷを高速回転させることにより、ウエハＷの乾燥処理が実施される（工程Ｓ４）。以上のようにして、一つの処理ユニット５０内におけるウエハＷの洗浄処理が終了し、処理が終了したウエハＷが処理ユニット５０から搬出される（工程Ｓ５）。
【００５５】
次に、薬液処理を行うことに関連した液処理装置１０の動作について説明する。
【００５６】
まず、混合液（薬液）を用いてウエハＷを処理する薬液処理工程Ｓ２に先立って、混合液が主配管２０に充填される。主配管２０への混合液の充填は、上述したウエハＷを各処理ユニット５０内へ搬入する工程Ｓ１の前に開始される。また、主配管２０への混合液の充填は、ウエハＷを各処理ユニット５０内へ搬入する工程Ｓ１と並行して実施されるようにしてもよい。
【００５７】
具体的には、第１液源４１ａから水が混合器４３に供給されるとともに、第２液タンク４２ａから高濃度薬液が混合器４３に供給される。これにより、主配管２０上に設けられた混合器４３において、水と高濃度薬液との混合液としての薬液が調合され、この薬液が主配管２０に一側から供給されるようになる。
【００５８】
この際、本実施の形態では、主開閉機構２２の制御によって主配管２０の他側からの廃液量が制御され、これにより、主配管２０が所望の混合比の混合液によって満たされつつ常時廃棄ラインから廃液されるという状態が形成される。なお、主配管２０に混合液を充填している期間中、分岐管用開閉弁２７は開いていてもよいし閉じていてもよい。
【００５９】
液供給機構４０から混合液を主配管２０に供給し始める際に、主開閉機構２２の制御によって主配管２０の他側が開放されていることは、背圧によって混合液が主配管２０内に流れ込み難くなることを防止するという効果もある。この効果により、主配管２０内に混合液を迅速且つ安定して行き渡らせることができる。
【００６０】
主配管２０内に供給された混合液は、分岐管用開閉弁２７を開放することにより分岐管２５にも流れ込み、分岐管２５にも濃度調節された混合液が充填される。この際、各処理ユニット５０の支持部材５４を揺動させ、分岐管２５の吐出開口２６ａを待機位置に配置しておく。これにより、主配管２０から分岐管２５に流れ込んだ混合液は、待機位置に配置された吐出開口２６ａから吐出されるようになる。
【００６１】
この状態で、分岐管用開閉弁２７が閉鎖すると、第１液の供給工程が終了する。すなわち、準備工程としての、主配管２０に混合液を充填する工程、及び、分岐管２５に混合液を充填する工程、が終了する。この状態で、主配管２０から廃棄ラインへの廃液は継続したままである。
【００６２】
なお、ここで説明した主配管２０内および分岐管２５内に混合液を充填する方法の具体例は、例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、分岐管用開閉弁２７を開放ないし閉鎖するタイミングは、上述の例に限られない。例えば、主配管２０内および分岐管２５内に混合液を並行して充填するようにしてもよい。
【００６３】
以上のようにして混合液が主配管２０内および分岐管２５内に充填され、且つ、上述したように処理ユニット５０内にウエハＷが搬入されると、当該処理ユニット５０内においてウエハＷが順次処理されていく（上述した工程Ｓ２が開始される）。
【００６４】
この工程Ｓ２中、処理ユニット５０内に搬入されたウエハＷは、保持機構５２によって保持されるとともに、保持機構５２によって回転させられる。また、支持部材５４は、吐出開口２６ａがウエハＷに上方から対面する処理位置に位置するように、配置される。この状態において、分岐管用開閉弁２７が開き、定圧弁４１ｃの作用により十分な圧力に保持された混合液が主配管２０から分岐管２５へ流れ込む。そして、混合液が、分岐管２５の吐出開口２６ａを介してウエハＷの上面（表側の面）に吐出される。混合液は回転中のウエハＷの表面上に広がり、ウエハＷの表面が混合液によって処理される。
【００６５】
なお、ウエハＷを処理ユニット５０へ搬入する際（工程Ｓ１）、ウエハＷは、通常、複数の処理ユニット５０のそれぞれに順に搬送されていく。したがって、各処理ユニット５０へウエハＷが持ち込まれるタイミングは互いに異なり、このため、処理ユニット５０内での混合液を用いたウエハＷの処理は、通常、液処理装置１０に含まれる複数の処理ユニット５０間で、一斉に開始されるものではない。ウエハＷを処理する準備が整った処理ユニット５０に対応する分岐岐管用開閉弁２７から順次開いていき、対応する各処理ユニット５０での混合液を用いたウエハＷの処理が順次開始されていく。
【００６６】
ところで、混合液が主配管２０から分岐管２５を介して各処理ユニット５０へ供給されると、主配管２０内の圧力が低下するおそれがある。しかし、主配管２０から供給される混合液を用いて各処理ユニット５０内で処理が行われている間、上述したように、液供給機構４０は、定圧弁４１ｃの作用により、主配管２０から廃棄ラインへの廃液を継続しながら、複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、濃度調節された混合液を主配管２０内へ送り込んでいる。すなわち、主配管２０に充填されていた混合液が処理ユニット５０での処理に使用されると、液供給機構４０が濃度調節された混合液を主配管２０へと新たに送り込み続ける。この結果、主配管２０内における混合液の液圧は、一定の圧力に維持される。これにより、単一の液供給機構４０を用いて、多数の処理ユニット５０に対して、ウエハＷの処理に用いられる混合液を安定した流量で供給することができる。
【００６７】
以上のようにして処理ユニット５０内でウエハＷに対して適当量の混合液が供給されると、当該処理ユニット５０に対応する分岐管２５が、分岐管用開閉弁２７によって、閉鎖される。このようにして、各処理ユニット５０での混合液を用いたウエハＷの処理（薬液処理）が順次終了していく。
【００６８】
なお、ウエハＷに対する薬液処理（工程Ｓ２）が終了すると、上述したように当該ウエハＷに対してリンス処理（工程Ｓ３）が施される。このリンス処理において、ウエハＷに供給されるリンス液は、リンス液用開閉弁２８を介して分岐管２５に流れ込み、分岐管２５の吐出開口２６ａから吐出される。このため、リンス処理開始時には、分岐管２５の下流側の部分内に残留した混合液が水によって押し出されるようになる。このような方法によれば、薬液処理（工程Ｓ２）からリンス処理（工程Ｓ３）へと、ウエハＷに対して連続的に液体を供給することにより、ウエハＷの表面を乾燥させることなく、当該ウエハＷへの処理内容を変更することができる。これにより、ウォータマークの発生等の不具合を回避することができる。
【００６９】
なお、このようにしてリンス処理工程が終了した時点では、分岐管２５のリンス液用開閉弁２８（分岐管用開閉弁２７）よりも下流側の部分内に、リンス液が残留するようになる。そして、次のウエハＷへの処理を開始する際には、次のウエハＷの搬入工程に先立って又は次のウエハＷの搬入工程に並行して、廃液用開閉弁２９および廃液管３２を介して、分岐管２５内に残留するリンス液を分岐管２５から廃液しておくことが好ましい。このような処置を行っておくことにより、次のウエハＷへの薬液処理工程Ｓ２中、ウエハＷに対して一定の混合比の混合液を供給することができる。
【００７０】
処理済みのウエハＷが各処理ユニット５０から搬出されると、次に処理されるべきウエハＷが各処理ユニット５０に持ち込まれる。次に処理されるべきウエハＷに対し、同一の処理ユニット５０内で直前に処理されたウエハＷに対する処理と同一の処理が、施される場合には、すなわち、液供給機構４０から供給される混合液の混合比（濃度）を変化させる必要が無い場合には、主配管２０内および分岐管２５内の混合液を、そのまま残留させておけばよい。
【００７１】
一方、次に処理されるべきウエハＷと、同一の処理ユニット５０内で直前に処理されたウエハＷと、の間で処理内容が異なり、ウエハＷの処理に用いられる混合液の濃度を変更する必要がある場合には、次に処理されるべきウエハＷの薬液処理が開始される前に、次に用いられる混合液を主配管２０内に充填する。この場合、まず、第１液源４１ａからの水（とりわけ、純水）のみを液供給機構４０から主配管２０内に供給し、主配管２０内および分岐管２５内に残留する薬液を水によって置換する。具体例として、まず、開閉弁２２ａ、２２ｃを開いて主配管２０内を水で置換する。次に、開閉弁２２ａ、２２ｃを閉じるとともに分岐管用開閉弁２７を開き、分岐管２５内を水で置換する。この際、待機位置に位置する分岐管２５の吐出開口２６ａから水を吐出し、分岐管２５を全長にわたって水で洗い流す。このようにして、主配管２０内および分岐管２５内を水で洗い流した後、上述した方法と同様にして、所望の濃度に調節された混合液を液供給機構４０から主配管２０に充填するとともに、所望の濃度に調節された混合液を分岐管２５に充填する。以上のような準備工程が終了した後、異なる濃度の混合液を用いたウエハＷの処理が実施される。
【００７２】
なお、ここで説明した、主配管２０内および分岐管２５内を異なる混合液で置換する方法の具体例は、例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、開閉弁２２ａ、２２ｃおよび分岐管用開閉弁２７を開放および閉鎖するタイミングは、上述の例に限られない。したがって、主配管２０内に残留する混合液と、分岐管２５内に残留する混合液と、を並行して水で置換するようにしてもよい。また、主配管２０内および分岐管２５内に残留する混合液をまず水で置換し、その後、主配管２０内および分岐管２５内に次に用いられるべき混合液を充填することにより、主配管２０内および分岐管２５内を異なる混合液で置換するようにした例を示したが、これに限られない。主配管２０内および分岐管２５内に残留する混合液を、直接、次に用いられるべき混合液で置換するようにしてもよい。
【００７３】
以上のような本実施の形態によれば、液供給機構４０は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、調節された混合比で第１液と第２液とを混合してなる混合液を、多数の処理ユニット５０に対して同時に供給することができる圧力で、主配管２０内に一側から送り込むようになっている。したがって、多数の処理ユニット５０に対して、単一の液供給機構４０を用い、混合液を安定して供給することができる。また、同時に処理が行われている異なる処理ユニット５０において、主配管２０から供給される同一（例えば同一の濃度）の混合液を用いて異なるウエハＷを処理することができる。これにより、ウエハＷ間で処理の度合いを均一化させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態によれば、定圧弁４１ｃを用いる一方で開閉弁２２ｃを開放して主開閉流量調整バルブ２２ｂを所望に制御することによって（開閉弁２２ａは閉じている）、第１液の送出流量が制御される一方、流量調整バルブ４２ｄの制御によって、第２液の当該流量調整バルブ４２ｄの通過流量が制御されることによって、極めてワイドレンジな混合比を実現することができる。例えば、唯一の処理ユニットのみが混合液を消費している工程時において、主開閉機構２２（開閉弁２２ａ、２２ｃ及び主開閉流量調整バルブ２２ｂ）の制御によって第１液の送出流量を１〜２倍に制御できるならば（１倍＝開閉弁２２ａ、開閉弁２２ｃのいずれもが閉鎖された状態）、流量調整バルブ４２ｄだけの制御の場合と比べて、２倍だけワイドレンジな混合比を実現することができる。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、処理工程時において、開閉弁２２ｃが常時開放状態に維持されることにより、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存して生じ得る主配管２０内の圧力変動が、効果的に抑制される。
【００７６】
なお、上述した実施の形態において、液供給機構４０の構成の具体例を示したが、これに限られない。上述した構成とは異なる構成によって、液供給機構４０が、第１液と第２液とを混合してなる混合液を、複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、主開閉機構２２によって他側が開放された主配管２０へ供給するように構成されてもよい。
【００７７】
さらに、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００７８】
例えば、上述した実施の形態において、主配管２０が一本の線状に形成されている例を示したが、これに限られない。例えば図４に示すように、主配管２０が、液供給機構４０から離間した他側において、複数の管路２１ａ，２１ｂに分かれていてもよい。図４に示す例において、各管路２１ａ，２１ｂに、主配管２０を液供給機構４０に対して他側から開閉し得る主開閉機構２２が、設けられている。そして、液供給機構４０と各主開閉機構２２との間の区間において、各管路２１ａ，２１ｂから複数の分岐管２５が延び出している。なお、図４においては、図示および理解のしやすさの便宜上、上述したリンス液用開閉弁２８、リンス液供給管３１、廃液用開閉弁２９および廃液管３２が、省略されている。また、図４に示す変形例におけるその他の構成は、上述した実施の形態と同一に構成され得るので、ここでは重複する説明は省略する。
【００７９】
図４の例においては、２つの主開閉機構２２のうちの一方は、単一の単なる開閉弁で置換され得る。もっとも、２つの主開閉機構２２のいずれをも前述の実施の形態と同様の構成としておけば、管路２１ａ，２１ｂの一方のみを利用するという稼働態様を採用できるため（管路２１ａ，２１ｂの液供給機構４０側に開閉弁を設けておけば可能となる）、好ましいと言える。
【００８０】
さらに、上述した実施の形態において、液供給機構４０が、水を供給する第１液供給管４１ｂと、高濃度薬液を供給する第２液タンク４２ａと、を有する例を示したが、これに限られない。例えば、液供給機構４０が、二種類以上の薬液源を有するようにしてもよい。
【００８１】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００８２】
さらに、冒頭にも述べたように、本発明を、ウエハの洗浄処理以外の処理にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 液処理装置
１２ 制御装置
１３ 記録媒体
２０ 主配管
２１ａ，２１ｂ 管路
２２ 主開閉機構
２２ａ 開閉弁
２２ｂ 主開閉流量調整バルブ
２２ｃ 開閉弁
２５ 分岐管
２６ａ 吐出開口
２７ 分岐管用開閉弁
４０ 液供給機構
４１ａ 第１液源
４１ｂ 第１液供給管
４１ｃ 定圧弁
４１ｄ 圧縮空気源
４１ｇ 開閉弁
４１ｍ 流量計
４２ａ 第２液タンク
４２ｂ 第２液供給管
４２ｄ 流量調整バルブ
４２ｅ 補助流量調整機構
４２ｋ 窒素ガス源
４２ｍ 流量計
４３ 混合器
５０ 処理ユニット
５２ 保持機構
５４ 支持部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液を用いて被処理体を処理する液処理装置および液処理方法に関する。また、本発明は、液を用いて被処理体を処理する液処理方法を実行するためのプログラム、並びに、このプログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、異なる複数の液体を混合してなる混合液を用いた被処理体の処理、例えば、半導体ウエハ（以下において、単にウエハと呼ぶ）や硝子基板に対する洗浄処理が、実施されてきた。ウエハや硝子基板等の被処理体に対して液体を用いて処理を行う液処理装置には、通常、処理チャンバーを形成する処理ユニットが複数設けられ、各処理ユニット内で被処理体が順次処理されていくようになっている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２０４２０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に開示された液処理装置では、異なる液を混合して供給する液供給機構が、各処理ユニットに対して別個に割り当てられている。この種の液処理装置においては、各処理ユニットでの液体の消費に合わせて、液が対応する液供給機構から当該処理ユニットへ供給されるようになっている。しかしながら、このような液処理装置においては、複数の液供給機構から供給される混合液の濃度がばらつき、異なる処理ユニットで処理された被処理体間で処理の程度がばらついてしまう。また、液処理装置の構成および液処理装置の制御が複雑化してしまう。
【０００５】
また、混合液の濃度について、大きなコストをかけることなく、よりワイドレンジな調整を実現することが求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、主配管と、前記主配管上に設けられた混合器と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管と、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管と、を有し、前記第１液と前記第２液とを前記混合器で所定の混合比となるよう混合してなる混合液を、前記主配管に一側から供給する液供給機構と、前記主配管に設けられ、前記主配管を前記液供給機構に対する他側において開閉し得る主開閉機構と、前記液供給機構と前記主開閉機構との間の区間において前記主配管からそれぞれ分岐するように設けられた複数の分岐管と、各分岐管にそれぞれ対応して設けられた複数の処理ユニットであって、対応する分岐管を通じて供給される混合液を用いて被処理体を処理するように構成された、複数の処理ユニットと、を備え、前記第２液供給管には、流量調整バルブが設けられており、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉機構とを制御する制御部が設けられていることを特徴とする液処理装置である。
【０００７】
本発明によれば、一つの液供給機構から主配管に供給される混合液が、複数の処理ユニットでの被処理体の処理に用いられる。したがって、異なる処理ユニットで処理された被処理体間での処理のばらつきを低減することができる。また、所定の混合比に基づいて流量調整バルブと共に主開閉機構が制御されることによって、よりワイドレンジの混合比を実現することが可能である。
【０００８】
例えば、前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、主開閉流量調整バルブが設けられており、前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている。
【０００９】
より好ましくは、前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、開閉弁と主開閉流量調整バルブとが設けられており、そのうち少なくとも他の一方の経路には、開閉弁が設けられており、前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている。
【００１０】
なお、前記第２液供給管には、前記第２液源が予め接続されていてよい（接続された状態で、液処理装置が出荷・販売され得る）。例えば、第２液源は、高濃度薬液である。一方、前記第１液供給管には、例えば、第１液としての水が供給され得るが、この接続（第１液源への接続）は通常、液処理装置を工場に設置する際になされる。
【００１１】
また、本発明は、別個の処理ユニットへそれぞれ通じている複数の分岐管が延び出していると共に主開閉機構によって他側が開閉可能な主配管内に、第１液供給管から供給される第１液と第２液供給管から流量調整バルブを介して供給される第２液とを混合してなる混合液を、前記主配管の一側から充填する混合充填工程と、前記主配管内の混合液が各分岐管を通じて各処理ユニットへ供給され、当該混合液を用いて各処理ユニット内で被処理体の処理が実施される処理工程と、を備え、前記混合充填工程において、前記混合液における所望の混合比を得るために、前記流量調整バルブに加えて前記主開閉機構をも制御されることを特徴とする液処理方法である。
【００１２】
本発明によれば、一つの液供給機構から主配管に供給される混合液が、複数の処理ユニットでの被処理体の処理に用いられる。したがって、異なる処理ユニットで処理された被処理体間での処理のばらつきを低減することができる。また、所定の混合比を得るために流量調整バルブと共に主開閉機構が制御されることによって、よりワイドレンジの混合比を実現することが可能である。
【００１３】
被処理体への混合液の供給状態の均一という点では、前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。あるいは、前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。これらのような条件が満たされる場合には、混合液の圧力変動が抑制されるため、混合液の圧力変動に起因する被処理体の処理のばらつきが防止される。
【００１４】
本発明の一態様によるプログラムは、液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、前記制御装置によって実行されることにより、上述した本発明の一態様による液処理方法のいずれかを、液処理装置に実施させる。
【００１５】
本発明の一態様による記録媒体は、液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、上述した本発明の一態様による液処理方法のいずれかを、液処理装置に実施させる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態による液処理装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図２】図２は、図１の液処理装置における主開閉機構の一構成例を示す概略図である。
【図３】図３は、図１の液処理装置を用いて実施され得る被処理体への液処理方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４は、液処理装置の一変形例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００１８】
なお、以下の実施の形態においては、本発明を、半導体ウエハ（被処理体の一例）の洗浄処理、とりわけ薬液を用いた処理（薬液処理）に適用した例を示している。しかしながら、本発明は、少なくとも本願出願の時点では、ウエハの洗浄処理への適用に限定されるものではない。
【００１９】
図１に示すように、液処理装置１０は、主配管２０と、主配管２０の一側に接続され主配管２０に混合液を供給する液供給機構４０と、主配管２０の他側に設けられた主開閉機構２２と、主配管２０から分岐した複数の分岐管２５と、を有している。複数の分岐管２５のそれぞれに対応して処理ユニット５０が設けられている。各分岐管２５には、分岐管２５を開閉する分岐管用開閉弁２７が設けられている。また、液処理装置１０は、液処理装置１０の各構成要素の動作等を制御する制御装置１２を有している。以下、各構成要素について、順に、説明していく。
【００２０】
まず、液供給機構４０について説明する。液供給機構４０は、主配管２０および分岐管２５を介し、多数の処理ユニット５０の各々へ、ウエハ（被処理体）Ｗの処理に用いられる混合液を供給する。本実施の形態において、液供給機構４０は、ウエハ（被処理体）Ｗの薬液処理に用いられる薬液を主配管２０内に供給するように構成されている。
【００２１】
図１に示すように、本実施の形態において、液供給機構４０は、主配管２０の一側に設けられた混合器４３（本例では、混合バルブ）と、第１液を供給する第１液供給管４１ｂと、第１液とは異なる第２液を供給するための第２液タンク４２ａ（第２液源の一例）と、を有している。第１液供給管４１ｂは、混合器４３と第１液源４１ａとの間を延びている。第２液タンク４２ａと混合器４３との間に第２液供給管４２ｂが設けられ、第２液供給管４２ｂを介して第２液タンク４２ａから混合器４３に第２液が供給されるようになっている。混合器４３は、第１液供給管４１ｂと、第２液供給管４２ｂと、の合流部をなす部材である。第１液源４１ａからの第１液および第２液タンク４２ａからの第２液は、混合器４３において、合流して混ざり合い、これにより、第１液と第２液とを混合してなる混合液が得られるようになる。なお、混合器４３は、第１液と第２液とを積極的に混合する機能を有する部材から構成され得る。ただし、これに限られず、混合器４３は、専ら第１液および第２液の合流前の各液流に起因して第１液および第２液が混合されるようになる部材（例えば、Ｔ字状の継ぎ手であるチーズ）から構成されてもよい。
【００２２】
本実施の形態においては、水、とりわけ純水が、第１液源４１ａから第１液として供給され、高濃度薬液が、第２液タンク４２ａから第２液として供給される。液供給機構４０は、第１液供給管４１ｂからの水と第２液タンク４２ａからの高濃度薬液とを混合して、所望の濃度に調節した薬液としての混合液を主配管２０内に供給することができるようになっている。なお、第２液タンク４２ａから供給される高濃度薬液（第２液）として、ウエハＷを洗浄処理するために用いられ得る種々の薬液を採用することができる。例えば、第２液タンク４２ａから、希フッ酸、アンモニア過水（ＳＣ１）、または、塩酸過水（ＳＣ２）が供給されるようにしてもよい。また、第１液源４１ａは、処理装置１０が設置される場所に設備された水源、例えば工場の用力であってもよい。
【００２３】
ところで、液供給機構４０は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、主配管２０に接続された複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、混合比を調節された混合液を、主配管２０内へ供給するように、構成されている。
【００２４】
図示する例では、液供給機構４０の第１液供給管４１ｂ上に定圧弁４１ｃが介設されている。定圧弁４１ｃには、加圧用の圧縮空気源４１ｄと電空レギュレータ４１ｅ（例えば、製品名：ＨＬレギュレータ９４２Ｎ）が接続されていて、定圧弁４１ｃを所望に作動させるようになっている。また、定圧弁４１ｃを適切に作動させるべく、電空レギュレータ４１ｅに圧力センサ４１ｆが設けられていて、その検出圧力を電空レギュレータ４１ｅの制御のために制御装置１２にフィードバックするようになっている。すなわち、電空レギュレータ４１ｅの制御（定圧弁４１ｃの制御）についても、制御装置１２が担うようになっている。このような構成により、第１液源から提供される第１液は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、主配管２０に接続された複数の処理ユニット５０のすべて（正確には、処理中（混合液消費中）の処理ユニット５０のすべて）へ同時に供給され得る圧力で、第１液供給管４１ｂを介して主配管２０へと供給され得るようになっている。なお、図１中、４１ｍは流量計であり、４１ｇは開閉弁である。開閉弁４１ｇは、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブから、構成されている。
【００２５】
一方、第２液供給管４２ｂには、流量計４２ｍおよび流量調整バルブ４２ｄが介設されている。更に、流量調整バルブ４２ｄに対して直列的に、開閉弁４２ｇが設けられている。開閉弁４２ｇの開閉制御は、制御装置１２が担うようになっている。
【００２６】
また、流量調整バルブ４２ｄの制御も、制御装置１２が担うようになっている。具体的には、流量計４１ｍによる第１液の通過流量の測定値と流量計４２ｍによる第２液の通過流量の測定値とをフィードバック情報として利用しながら、制御装置１２が、所望の混合比を実現するように、流量調整バルブ４２ｄを制御するようになっている。
【００２７】
第２液タンク４２ａは、ウエハＷを処理している（混合液を消費している）処理ユニット５０の数に応じた量（さらに、主開閉機構２２から廃棄される分も考慮される（詳細は後述される））の第２液を、混合器４３を介して主配管２０に供給するように構成されている。具体的には、第２液タンク４２ａは、第２液を加圧するために設けられた窒素ガス源４２ｋからの加圧を受けて、第２液を混合器４３に向けて送り込むようになっている。
【００２８】
窒素ガス源４２ｋからの加圧力は、不図示の電空レギュレータによって制御されてもよい。その場合、当該電空レギュレータの制御によって、窒素ガス源４２ｋからの加圧力が制御され、結果的に、第２液の第２液タンク４２ａからの送出流量が制御されることとなる。例えば、第２液タンク４２ａに、加圧用の窒素ガス源４２ｋと電空レギュレータ（例えば、製品名：ＨＬレギュレータ９４２Ｎ）が接続されて、第２液タンク４２ａ内の第２液を所望に加圧できるようになっていてもよい。また、第２液の加圧の程度（送出力の程度）を適切に調整するべく、電空レギュレータに圧力センサが設けられて、その検出圧力を電空レギュレータの制御のために制御装置１２にフィードバックするようになっていてもよい。すなわち、電空レギュレータの制御についても、制御装置１２が担ってよい。
【００２９】
第２液の液量は、主配管２０に接続された処理ユニット５０のうちの主配管２０内の液を消費してウエハＷを処理している処理ユニット５０の数に応じて、更には、当該処理工程時に主開閉機構２２から廃棄される液量に応じて、所望の混合比に基づいて決定される。当該液量の第２液が主配管２０に供給されるように、制御装置１２によって、流量調整バルブ４２ｄの通流量が制御される。
【００３０】
具体的には、例えば、第１液の量＝単位時間当たりの混合液供給量（混合液消費ユニット数×単位ユニット当たりの単位時間当たりの混合液消費量＋主開閉機構２２からの単位時間当たりの廃液量）、第２液の量＝流量調整バルブ４２ｄの単位時間当たりの通流量、として混合比が調整される。（第１液の量の方が第２液の量よりも圧倒的に多いので、このように、混合液の量（＝第１液の量＋第２液の量）と第１液の量とは区別しないのが通常である。）なお、主開閉機構２２からの単位時間当たりの廃液量は、本実施の形態では、後述する主開閉流量調整バルブ２２ｂによって調整可能となっている。
【００３１】
以上のような制御により、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、液供給機構４０は、主配管２０内を、所定の濃度の混合液によって、所定の圧力に維持することができる。
【００３２】
次に、主配管２０および主開閉機構２２について説明する。主配管２０は一側において、上述したように、液供給機構４０に接続されている。そして、主配管２０は、液供給機構４０が接続された一側とは反対側にあたる他側において、廃棄ラインに通じている。すなわち、主開閉機構２２は、主配管２０の液供給機構４０に対して他側に取り付けられている。主開閉機構２２の開閉動作は、制御装置１２によって、制御されるようになっている。
【００３３】
本実施の形態の主開閉機構２２は、図２に示すように、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される２つの経路を有している。一方の経路には、開閉弁２２ｃと主開閉流量調整バルブ２２ｂとが設けられており、他方の経路には、開閉弁２２ａのみが設けられている。２つの経路は、開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの制御によって、切換利用可能である。開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃは、それぞれ、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブ、から構成されている。主開閉流量調整バルブ２２ｂは、例えば、単位時間当たりの廃液量が５００〜５０００ｍｌ／ｍｉｎ（例えば１０００ｍｌ／ｍｉｎ）となるように構成されたニードルバルブから構成されている。もっとも、ニードルバルブの代わりに、流体流量コントローラが採用されてもよい。その場合には、自動的に流量を調整できる。
【００３４】
開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの各々の開閉制御は、制御装置１２が担うようになっている。これによって、主開閉流量調整バルブ２２ｂの通過の有無を切り換えることができ、結果として開放流量の調整制御の有無を切り換えることができる。
【００３５】
本実施の形態では、制御装置１２による制御により、廃液時には、開閉弁２２ａ及び開閉弁２２ｃの両方が開放される。また、処理工程時には、開閉弁２２ａは閉鎖されるが、開閉弁２２ｃは常時開放状態が維持される。すなわち、混合液は、開閉弁２２ｃを介して常時廃棄される状態となる。このことによって、単位時間当たりに定圧弁４１ｃによって供給され主配管２０を通流する第１液（ここでは、水）の量が増大された状態となる。これは、廃棄される混合液が常に存在してしまうというデメリットがある一方で、単位時間当たりに廃棄される量の分だけ第２液の希釈率を増大させることができるというメリットがある。すなわち、実現できる混合比が、従来技術と比較して、極めてワイドレンジになる。
【００３６】
混合比は、液処理装置の工程管理者等によって予め設定されるが、制御装置１２は、当該混合比を実現するべく、流量調整バルブ４２ｄと主開閉流量調整バルブ２２ｂとを制御するようになっている。
【００３７】
また、処理工程時において、開閉弁２２ｃが常時開放状態に維持されることにより、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存して生じ得る主配管２０内の圧力変動が、効果的に抑制される。
【００３８】
特に、被処理体への混合液の供給状態の均一という点では、当該処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数、あるいは、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。あるいは、当該処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数、あるいは、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御されることが好ましい。これらのような条件が満たされる場合には、混合液の圧力変動が極めて効果的に抑制されるため、混合液の圧力変動に起因する被処理体の処理のばらつきが極めて効果的に防止される。
【００３９】
次に、分岐管２５、分岐管用開閉弁２７および処理ユニット５０について説明する。図１に示すように、複数の分岐管２５は、液供給機構４０と主開閉機構２２との間の区間において主配管２０から延び出ている。図１に示すように、各分岐管２５は、主配管２０に接続している側とは反対側において、対応する処理ユニット５０内へ延び入っている。各分岐管２５は、主配管２０に接続している側とは反対側の端部として、液を吐出する吐出開口２６ａを有しており、吐出開口２６ａは処理ユニット５０内で支持部材５４に支持されている。
【００４０】
分岐管用開閉弁２７は、上述した開閉弁２２ａ等と同様に、流体圧駆動により開閉動作を駆動され得る弁、例えば空気圧で開閉動作を駆動されるエアオペバルブから、構成されている。そして、分岐管用開閉弁２７の開閉動作は、制御装置１２によって、制御されるようになっている。
【００４１】
処理ユニット５０は、ウエハＷを保持する保持機構５２と、ウエハＷを処理するための処理チャンバーを画定する隔壁（図示せず）と、を有している。保持機構５２は、ウエハＷの表面が略水平方向に沿うようにしてウエハＷを保持する。保持機構５２は、円板状の形状からなるウエハＷの中心を軸として、保持したウエハＷを回転させることができるように、構成されている。分岐管２５は隔壁の内部に延び入り、分岐管２５の吐出開口２６ａは処理チャンバー内に配置されている。
【００４２】
支持部材５４は、ウエハＷに対して移動可能（例えば揺動可能）に構成されている。支持部材５４が移動することにより、分岐管２５の吐出開口２６ａは、保持機構５２に保持されたウエハＷの略中心に上方から対面する処理位置と、ウエハＷの上方の領域から横方向にずれた待機位置と、の間を移動することができる。吐出開口２６ａが処理位置にある場合、吐出開口２６ａから吐出される液体はウエハＷに供給され、ウエハＷは供給された液体によって処理されるようになる。一方、吐出開口２６ａが待機位置にある場合、吐出開口２６ａから吐出される液体はウエハＷに供給されることはなく、例えば、廃棄されるようになる。
【００４３】
また、図１に示すように、処理ユニット５０は、吐出開口２６ａからウエハＷに向けて吐出された液を回収するカップ５６をさらに有している。カップ５６は、処理チャンバー内に設けられ、吐出開口２６ａから吐出された液が処理チャンバー内で飛散することを防止する。
【００４４】
ところで、上述してきたように、本実施の形態における液供給機構４０は、主配管２０および分岐管２５を介し、処理ユニット５０内のウエハＷに濃度調節された薬液を混合液として供給するようになっている。そして、本実施の形態において、液処理装置１０は、ウエハＷの洗浄処理に必要となるその他の液、例えばリンス液を、ウエハＷに供給することができるようにも構成されている。
【００４５】
具体的な構成としては、図１に示すように、上述した分岐管用開閉弁２７に並べられるようにして、分岐管２０上にリンス液用開閉弁２８が設けられている。このリンス液用開閉弁２８に、図示しないリンス液源に通じるリンス液供給管３１が接続されている。すなわち、図示する例では、液処理装置１０の分岐管２５の下流側の一部分が、リンス液の供給管としても機能する。
【００４６】
さらに、分岐管用開閉弁２７およびリンス液用開閉弁２８に並べられるようにして、廃液用開閉弁２９が設けられている。廃液用開閉弁２９は廃液管３２に通じている。例えば廃液用開閉弁２９を開閉することによって、分岐管２５の分岐管用開閉弁２７よりも下流側内の液体を廃棄することができる。
【００４７】
次に、制御装置１２について説明する。制御装置１２には、工程管理者等が液処理装置１０を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、液処理装置１０の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなる入出力装置が接続されている。また、制御装置１２は、液処理装置１０で実行される処理を実現するためのプログラム等が記録された記録媒体１３にアクセス可能となっている。記録媒体１３は、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ、ハードディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭおよびフレキシブルディスク等のディスク状記録媒体等、既知のプログラム記録媒体から構成され得る。
【００４８】
次に、以上のような構成からなる液処理装置１０を用いて実行され得る液処理方法の一例について、説明する。以下に説明する液処理方法においては、図３に示すようにして、被処理体としてのウエハＷが、一つの処理ユニット５０内において、洗浄処理を施される。そして、図３に示す一連の液処理方法のうちの薬液処理工程Ｓ２において、ウエハＷは、上述した液処理装置１０の液供給機構４０から供給される混合液を用いて、処理される。以下においては、まず、図３に示すフローチャートを参照しながら、一つの処理ユニット５０内においてウエハＷに対して施される液処理方法の概略を説明し、その後に、薬液処理工程Ｓ２を行うことに関連した液処理装置１０の動作について説明する。
【００４９】
なお、以下に説明する液処理方法を実行するための各構成要素の動作は、予めプログラム記録媒体１３に格納されたプログラムに従った制御装置１２からの制御信号によって、制御される。
【００５０】
図３に示すように、まず、洗浄処理を施されるウエハＷが、液処理装置１０の各処理ユニット５０内へ持ち込まれ、各処理ユニット５０内で保持機構５２によって保持される（図３の工程Ｓ１）。
【００５１】
次に、第１液供給管４１ｂからの水（第１液）と、第２液タンク４２ａからの高濃度薬液（第２液）と、の混合液が、液供給機構４０から処理ユニット５０内へ供給される。そして、この混合液が、各処理ユニット５０へ持ち込まれたウエハＷに向けて吐出され、ウエハＷへの処理が施される（工程Ｓ２）。ウエハＷの洗浄処理においては、例えば、希フッ酸、アンモニア過水（ＳＣ１）、塩酸過水（ＳＣ２）等の濃度調節された薬液が、液供給機構４０から混合液として供給され得る。
【００５２】
ここで、混合液における濃度調整は、制御装置１２（制御部）からの制御信号によって流量調整バルブ４２ｄと主開閉流量調整バルブ２２ｂとが制御されることによって、所望に実現される。本実施の形態では、定圧弁４１ｃを用いる一方で開閉弁２２ｃを開放して主開閉流量調整バルブ２２ｂを所望に制御することによって（開閉弁２２ａは閉じている）、第１液の送出流量が制御される一方、流量調整バルブ４２ｄの制御によって、第２液の当該流量調整バルブ４２ｄの通過流量が制御されることによって、極めてワイドレンジな混合比を実現することができる。例えば、主開閉機構２２（開閉弁２２ａ、２２ｃ及び主開閉流量調整バルブ２２ｂ）の制御によって第１液の送出流量を１〜２倍に制御できるならば（１倍＝開閉弁２２ａ、開閉弁２２ｃのいずれもが閉鎖された状態）、流量調整バルブ４２ｄだけの制御の場合と比べて、２倍だけワイドレンジな混合比を実現することができる。
【００５３】
混合液(薬液)を用いたウエハＷの処理が終了すると、次に、水、とりわけ純水をリンス液として用いるリンス処理がウエハＷに施される（工程Ｓ３）。具体的には、リンス液供給管３１およびリンス液用開閉弁２８を介して、リンス液が、処理ユニット５０内へ供給される。そして、リンス液が、各処理ユニット５０において、混合液が残っているウエハＷに向けて吐出され、ウエハＷ上に残留する混合液がリンス液によって置換される。
【００５４】
リンス処理が終了すると、保持機構５２によってウエハＷを高速回転させることにより、ウエハＷの乾燥処理が実施される（工程Ｓ４）。以上のようにして、一つの処理ユニット５０内におけるウエハＷの洗浄処理が終了し、処理が終了したウエハＷが処理ユニット５０から搬出される（工程Ｓ５）。
【００５５】
次に、薬液処理を行うことに関連した液処理装置１０の動作について説明する。
【００５６】
まず、混合液（薬液）を用いてウエハＷを処理する薬液処理工程Ｓ２に先立って、混合液が主配管２０に充填される。主配管２０への混合液の充填は、上述したウエハＷを各処理ユニット５０内へ搬入する工程Ｓ１の前に開始される。また、主配管２０への混合液の充填は、ウエハＷを各処理ユニット５０内へ搬入する工程Ｓ１と並行して実施されるようにしてもよい。
【００５７】
具体的には、第１液源４１ａから水が混合器４３に供給されるとともに、第２液タンク４２ａから高濃度薬液が混合器４３に供給される。これにより、主配管２０上に設けられた混合器４３において、水と高濃度薬液との混合液としての薬液が調合され、この薬液が主配管２０に一側から供給されるようになる。
【００５８】
この際、本実施の形態では、主開閉機構２２の制御によって主配管２０の他側からの廃液量が制御され、これにより、主配管２０が所望の混合比の混合液によって満たされつつ常時廃棄ラインから廃液されるという状態が形成される。なお、主配管２０に混合液を充填している期間中、分岐管用開閉弁２７は開いていてもよいし閉じていてもよい。
【００５９】
液供給機構４０から混合液を主配管２０に供給し始める際に、主開閉機構２２の制御によって主配管２０の他側が開放されていることは、背圧によって混合液が主配管２０内に流れ込み難くなることを防止するという効果もある。この効果により、主配管２０内に混合液を迅速且つ安定して行き渡らせることができる。
【００６０】
主配管２０内に供給された混合液は、分岐管用開閉弁２７を開放することにより分岐管２５にも流れ込み、分岐管２５にも濃度調節された混合液が充填される。この際、各処理ユニット５０の支持部材５４を揺動させ、分岐管２５の吐出開口２６ａを待機位置に配置しておく。これにより、主配管２０から分岐管２５に流れ込んだ混合液は、待機位置に配置された吐出開口２６ａから吐出されるようになる。
【００６１】
この状態で、分岐管用開閉弁２７が閉鎖すると、第１液の供給工程が終了する。すなわち、準備工程としての、主配管２０に混合液を充填する工程、及び、分岐管２５に混合液を充填する工程、が終了する。この状態で、主配管２０から廃棄ラインへの廃液は継続したままである。
【００６２】
なお、ここで説明した主配管２０内および分岐管２５内に混合液を充填する方法の具体例は、例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、分岐管用開閉弁２７を開放ないし閉鎖するタイミングは、上述の例に限られない。例えば、主配管２０内および分岐管２５内に混合液を並行して充填するようにしてもよい。
【００６３】
以上のようにして混合液が主配管２０内および分岐管２５内に充填され、且つ、上述したように処理ユニット５０内にウエハＷが搬入されると、当該処理ユニット５０内においてウエハＷが順次処理されていく（上述した工程Ｓ２が開始される）。
【００６４】
この工程Ｓ２中、処理ユニット５０内に搬入されたウエハＷは、保持機構５２によって保持されるとともに、保持機構５２によって回転させられる。また、支持部材５４は、吐出開口２６ａがウエハＷに上方から対面する処理位置に位置するように、配置される。この状態において、分岐管用開閉弁２７が開き、定圧弁４１ｃの作用により十分な圧力に保持された混合液が主配管２０から分岐管２５へ流れ込む。そして、混合液が、分岐管２５の吐出開口２６ａを介してウエハＷの上面（表側の面）に吐出される。混合液は回転中のウエハＷの表面上に広がり、ウエハＷの表面が混合液によって処理される。
【００６５】
なお、ウエハＷを処理ユニット５０へ搬入する際（工程Ｓ１）、ウエハＷは、通常、複数の処理ユニット５０のそれぞれに順に搬送されていく。したがって、各処理ユニット５０へウエハＷが持ち込まれるタイミングは互いに異なり、このため、処理ユニット５０内での混合液を用いたウエハＷの処理は、通常、液処理装置１０に含まれる複数の処理ユニット５０間で、一斉に開始されるものではない。ウエハＷを処理する準備が整った処理ユニット５０に対応する分岐岐管用開閉弁２７から順次開いていき、対応する各処理ユニット５０での混合液を用いたウエハＷの処理が順次開始されていく。
【００６６】
ところで、混合液が主配管２０から分岐管２５を介して各処理ユニット５０へ供給されると、主配管２０内の圧力が低下するおそれがある。しかし、主配管２０から供給される混合液を用いて各処理ユニット５０内で処理が行われている間、上述したように、液供給機構４０は、定圧弁４１ｃの作用により、主配管２０から廃棄ラインへの廃液を継続しながら、複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、濃度調節された混合液を主配管２０内へ送り込んでいる。すなわち、主配管２０に充填されていた混合液が処理ユニット５０での処理に使用されると、液供給機構４０が濃度調節された混合液を主配管２０へと新たに送り込み続ける。この結果、主配管２０内における混合液の液圧は、一定の圧力に維持される。これにより、単一の液供給機構４０を用いて、多数の処理ユニット５０に対して、ウエハＷの処理に用いられる混合液を安定した流量で供給することができる。
【００６７】
以上のようにして処理ユニット５０内でウエハＷに対して適当量の混合液が供給されると、当該処理ユニット５０に対応する分岐管２５が、分岐管用開閉弁２７によって、閉鎖される。このようにして、各処理ユニット５０での混合液を用いたウエハＷの処理（薬液処理）が順次終了していく。
【００６８】
なお、ウエハＷに対する薬液処理（工程Ｓ２）が終了すると、上述したように当該ウエハＷに対してリンス処理（工程Ｓ３）が施される。このリンス処理において、ウエハＷに供給されるリンス液は、リンス液用開閉弁２８を介して分岐管２５に流れ込み、分岐管２５の吐出開口２６ａから吐出される。このため、リンス処理開始時には、分岐管２５の下流側の部分内に残留した混合液が水によって押し出されるようになる。このような方法によれば、薬液処理（工程Ｓ２）からリンス処理（工程Ｓ３）へと、ウエハＷに対して連続的に液体を供給することにより、ウエハＷの表面を乾燥させることなく、当該ウエハＷへの処理内容を変更することができる。これにより、ウォータマークの発生等の不具合を回避することができる。
【００６９】
なお、このようにしてリンス処理工程が終了した時点では、分岐管２５のリンス液用開閉弁２８（分岐管用開閉弁２７）よりも下流側の部分内に、リンス液が残留するようになる。そして、次のウエハＷへの処理を開始する際には、次のウエハＷの搬入工程に先立って又は次のウエハＷの搬入工程に並行して、廃液用開閉弁２９および廃液管３２を介して、分岐管２５内に残留するリンス液を分岐管２５から廃液しておくことが好ましい。このような処置を行っておくことにより、次のウエハＷへの薬液処理工程Ｓ２中、ウエハＷに対して一定の混合比の混合液を供給することができる。
【００７０】
処理済みのウエハＷが各処理ユニット５０から搬出されると、次に処理されるべきウエハＷが各処理ユニット５０に持ち込まれる。次に処理されるべきウエハＷに対し、同一の処理ユニット５０内で直前に処理されたウエハＷに対する処理と同一の処理が、施される場合には、すなわち、液供給機構４０から供給される混合液の混合比（濃度）を変化させる必要が無い場合には、主配管２０内および分岐管２５内の混合液を、そのまま残留させておけばよい。
【００７１】
一方、次に処理されるべきウエハＷと、同一の処理ユニット５０内で直前に処理されたウエハＷと、の間で処理内容が異なり、ウエハＷの処理に用いられる混合液の濃度を変更する必要がある場合には、次に処理されるべきウエハＷの薬液処理が開始される前に、次に用いられる混合液を主配管２０内に充填する。この場合、まず、第１液源４１ａからの水（とりわけ、純水）のみを液供給機構４０から主配管２０内に供給し、主配管２０内および分岐管２５内に残留する薬液を水によって置換する。具体例として、まず、開閉弁２２ａ、２２ｃを開いて主配管２０内を水で置換する。次に、開閉弁２２ａ、２２ｃを閉じるとともに分岐管用開閉弁２７を開き、分岐管２５内を水で置換する。この際、待機位置に位置する分岐管２５の吐出開口２６ａから水を吐出し、分岐管２５を全長にわたって水で洗い流す。このようにして、主配管２０内および分岐管２５内を水で洗い流した後、上述した方法と同様にして、所望の濃度に調節された混合液を液供給機構４０から主配管２０に充填するとともに、所望の濃度に調節された混合液を分岐管２５に充填する。以上のような準備工程が終了した後、異なる濃度の混合液を用いたウエハＷの処理が実施される。
【００７２】
なお、ここで説明した、主配管２０内および分岐管２５内を異なる混合液で置換する方法の具体例は、例示に過ぎず、種々の変更が可能である。例えば、開閉弁２２ａ、２２ｃおよび分岐管用開閉弁２７を開放および閉鎖するタイミングは、上述の例に限られない。したがって、主配管２０内に残留する混合液と、分岐管２５内に残留する混合液と、を並行して水で置換するようにしてもよい。また、主配管２０内および分岐管２５内に残留する混合液をまず水で置換し、その後、主配管２０内および分岐管２５内に次に用いられるべき混合液を充填することにより、主配管２０内および分岐管２５内を異なる混合液で置換するようにした例を示したが、これに限られない。主配管２０内および分岐管２５内に残留する混合液を、直接、次に用いられるべき混合液で置換するようにしてもよい。
【００７３】
以上のような本実施の形態によれば、液供給機構４０は、主開閉機構２２によって主配管２０の他側が所定の流量だけ開放されている場合であっても、調節された混合比で第１液と第２液とを混合してなる混合液を、多数の処理ユニット５０に対して同時に供給することができる圧力で、主配管２０内に一側から送り込むようになっている。したがって、多数の処理ユニット５０に対して、単一の液供給機構４０を用い、混合液を安定して供給することができる。また、同時に処理が行われている異なる処理ユニット５０において、主配管２０から供給される同一（例えば同一の濃度）の混合液を用いて異なるウエハＷを処理することができる。これにより、ウエハＷ間で処理の度合いを均一化させることができる。
【００７４】
また、本実施の形態によれば、定圧弁４１ｃを用いる一方で開閉弁２２ｃを開放して主開閉流量調整バルブ２２ｂを所望に制御することによって（開閉弁２２ａは閉じている）、第１液の送出流量が制御される一方、流量調整バルブ４２ｄの制御によって、第２液の当該流量調整バルブ４２ｄの通過流量が制御されることによって、極めてワイドレンジな混合比を実現することができる。例えば、唯一の処理ユニットのみが混合液を消費している工程時において、主開閉機構２２（開閉弁２２ａ、２２ｃ及び主開閉流量調整バルブ２２ｂ）の制御によって第１液の送出流量を１〜２倍に制御できるならば（１倍＝開閉弁２２ａ、開閉弁２２ｃのいずれもが閉鎖された状態）、流量調整バルブ４２ｄだけの制御の場合と比べて、２倍だけワイドレンジな混合比を実現することができる。
【００７５】
また、本実施の形態によれば、処理工程時において、開閉弁２２ｃが常時開放状態に維持されることにより、各処理ユニット５０における混合液の消費状態に依存して生じ得る主配管２０内の圧力変動が、効果的に抑制される。
【００７６】
なお、上述した実施の形態において、液供給機構４０の構成の具体例を示したが、これに限られない。上述した構成とは異なる構成によって、液供給機構４０が、第１液と第２液とを混合してなる混合液を、複数の処理ユニット５０のすべてへ同時に供給し得る圧力で、主開閉機構２２によって他側が開放された主配管２０へ供給するように構成されてもよい。
【００７７】
さらに、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、変形の一例について説明する。
【００７８】
例えば、上述した実施の形態において、主配管２０が一本の線状に形成されている例を示したが、これに限られない。例えば図４に示すように、主配管２０が、液供給機構４０から離間した他側において、複数の管路２１ａ，２１ｂに分かれていてもよい。図４に示す例において、各管路２１ａ，２１ｂに、主配管２０を液供給機構４０に対して他側から開閉し得る主開閉機構２２が、設けられている。そして、液供給機構４０と各主開閉機構２２との間の区間において、各管路２１ａ，２１ｂから複数の分岐管２５が延び出している。なお、図４においては、図示および理解のしやすさの便宜上、上述したリンス液用開閉弁２８、リンス液供給管３１、廃液用開閉弁２９および廃液管３２が、省略されている。また、図４に示す変形例におけるその他の構成は、上述した実施の形態と同一に構成され得るので、ここでは重複する説明は省略する。
【００７９】
図４の例においては、２つの主開閉機構２２のうちの一方は、単一の単なる開閉弁で置換され得る。もっとも、２つの主開閉機構２２のいずれをも前述の実施の形態と同様の構成としておけば、管路２１ａ，２１ｂの一方のみを利用するという稼働態様を採用できるため（管路２１ａ，２１ｂの液供給機構４０側に開閉弁を設けておけば可能となる）、好ましいと言える。
【００８０】
さらに、上述した実施の形態において、液供給機構４０が、水を供給する第１液供給管４１ｂと、高濃度薬液を供給する第２液タンク４２ａと、を有する例を示したが、これに限られない。例えば、液供給機構４０が、二種類以上の薬液源を有するようにしてもよい。
【００８１】
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【００８２】
さらに、冒頭にも述べたように、本発明を、ウエハの洗浄処理以外の処理にも適用することができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０ 液処理装置
１２ 制御装置
１３ 記録媒体
２０ 主配管
２１ａ，２１ｂ 管路
２２ 主開閉機構
２２ａ 開閉弁
２２ｂ 主開閉流量調整バルブ
２２ｃ 開閉弁
２５ 分岐管
２６ａ 吐出開口
２７ 分岐管用開閉弁
４０ 液供給機構
４１ａ 第１液源
４１ｂ 第１液供給管
４１ｃ 定圧弁
４１ｄ 圧縮空気源
４１ｇ 開閉弁
４１ｍ 流量計
４２ａ 第２液タンク
４２ｂ 第２液供給管
４２ｄ 流量調整バルブ
４２ｅ 補助流量調整機構
４２ｋ 窒素ガス源
４２ｍ 流量計
４３ 混合器
５０ 処理ユニット
５２ 保持機構
５４ 支持部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主配管と、
前記主配管上に設けられた混合器と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管と、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管と、を有し、前記第１液と前記第２液とを前記混合器で所定の混合比となるよう混合してなる混合液を、前記主配管に一側から供給する液供給機構と、
前記主配管に設けられ、前記主配管を前記液供給機構に対する他側において開閉し得る主開閉機構と、
前記液供給機構と前記主開閉機構との間の区間において前記主配管からそれぞれ分岐するように設けられた複数の分岐管と、
各分岐管にそれぞれ対応して設けられた複数の処理ユニットであって、対応する分岐管を通じて供給される混合液を用いて被処理体を処理するように構成された、複数の処理ユニットと、
を備え、
前記第２液供給管には、流量調整バルブが設けられており、
前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉機構とを制御する制御部が設けられている
ことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、主開閉流量調整バルブが設けられており、
前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、
そのうち少なくとも一方の経路には、開閉弁と主開閉流量調整バルブとが設けられており、
そのうち少なくとも他の一方の経路には、開閉弁が設けられており、
前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記液供給機構は、前記主配管が前記主開閉機構によって所定の流量だけ開放されている場合であっても、前記第１液と前記第２液とを混合してなる前記混合液を、前記複数の処理ユニットのすべてへ同時に供給し得る圧力で、前記主配管の一側から供給できるように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項５】
前記液供給機構は、前記主配管が前記主開閉機構によって所定の流量だけ開放されている場合であっても、少なくとも被処理体を処理している処理ユニットへ前記第１液を同時に供給し得る圧力で、前記主配管に前記第１液を供給するように構成されると共に、被処理体を処理している処理ユニットの数に応じた量の前記第２液を、前記主配管に供給するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項６】
前記処理ユニットにおいて被処理体の処理が開始される前に、前記混合液が前記主配管および前記分岐管に充填されるようになっている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項７】
別個の処理ユニットへそれぞれ通じている複数の分岐管が延び出していると共に主開閉機構によって他側が開閉可能な主配管内に、第１液供給管から供給される第１液と第２液供給管から流量調整バルブを介して供給される第２液とを混合してなる混合液を、前記主配管の一側から充填する混合充填工程と、
前記主配管内の混合液が各分岐管を通じて各処理ユニットへ供給され、当該混合液を用いて各処理ユニット内で被処理体の処理が実施される処理工程と、
を備え、
前記混合充填工程において、前記混合液における所望の混合比を得るために、前記流量調整バルブに加えて前記主開閉機構をも制御される
ことを特徴とする液処理方法。
【請求項８】
前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御される
ことを特徴とする請求項７に記載の液処理方法。
【請求項９】
前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御される
ことを特徴とする請求項７または８に記載の液処理方法。
【請求項１０】
液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、
前記制御装置によって実行されることにより、請求項７乃至９のいずれか一項に記載された液処理方法を、液処理装置に実施させる、プログラム。
【請求項１１】
液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、請求項７乃至９のいずれか一項に記載された液処理方法を、液処理装置に実施させる、記録媒体。
【請求項１】
主配管と、
前記主配管上に設けられた混合器と、第１液源からの第１液を前記混合器へ供給する第１液供給管と、第２液源からの第２液を前記混合器へ供給する第２液供給管と、を有し、前記第１液と前記第２液とを前記混合器で所定の混合比となるよう混合してなる混合液を、前記主配管に一側から供給する液供給機構と、
前記主配管に設けられ、前記主配管を前記液供給機構に対する他側において開閉し得る主開閉機構と、
前記液供給機構と前記主開閉機構との間の区間において前記主配管からそれぞれ分岐するように設けられた複数の分岐管と、
各分岐管にそれぞれ対応して設けられた複数の処理ユニットであって、対応する分岐管を通じて供給される混合液を用いて被処理体を処理するように構成された、複数の処理ユニットと、
を備え、
前記第２液供給管には、流量調整バルブが設けられており、
前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉機構とを制御する制御部が設けられている
ことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、そのうち少なくとも一方の経路には、主開閉流量調整バルブが設けられており、
前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項３】
前記主開閉機構は、互いに並列に設けられて選択的に切換利用される少なくとも２つの経路を有しており、
そのうち少なくとも一方の経路には、開閉弁と主開閉流量調整バルブとが設けられており、
そのうち少なくとも他の一方の経路には、開閉弁が設けられており、
前記制御部は、前記混合比に基づいて前記流量調整バルブと前記主開閉流量調整バルブとを制御するようになっている
ことを特徴とする請求項１に記載の液処理装置。
【請求項４】
前記液供給機構は、前記主配管が前記主開閉機構によって所定の流量だけ開放されている場合であっても、前記第１液と前記第２液とを混合してなる前記混合液を、前記複数の処理ユニットのすべてへ同時に供給し得る圧力で、前記主配管の一側から供給できるように構成されている
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項５】
前記液供給機構は、前記主配管が前記主開閉機構によって所定の流量だけ開放されている場合であっても、少なくとも被処理体を処理している処理ユニットへ前記第１液を同時に供給し得る圧力で、前記主配管に前記第１液を供給するように構成されると共に、被処理体を処理している処理ユニットの数に応じた量の前記第２液を、前記主配管に供給するように構成されている、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項６】
前記処理ユニットにおいて被処理体の処理が開始される前に、前記混合液が前記主配管および前記分岐管に充填されるようになっている
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の液処理装置。
【請求項７】
別個の処理ユニットへそれぞれ通じている複数の分岐管が延び出していると共に主開閉機構によって他側が開閉可能な主配管内に、第１液供給管から供給される第１液と第２液供給管から流量調整バルブを介して供給される第２液とを混合してなる混合液を、前記主配管の一側から充填する混合充填工程と、
前記主配管内の混合液が各分岐管を通じて各処理ユニットへ供給され、当該混合液を用いて各処理ユニット内で被処理体の処理が実施される処理工程と、
を備え、
前記混合充填工程において、前記混合液における所望の混合比を得るために、前記流量調整バルブに加えて前記主開閉機構をも制御される
ことを特徴とする液処理方法。
【請求項８】
前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主開閉機構による前記主配管の開放流量が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御される
ことを特徴とする請求項７に記載の液処理方法。
【請求項９】
前記処理工程において、被処理体を処理している処理ユニットの数に依存することなく、前記主配管内の圧力が常時略一定となるように、前記流量調整バルブと前記主開閉機構とが制御される
ことを特徴とする請求項７または８に記載の液処理方法。
【請求項１０】
液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムであって、
前記制御装置によって実行されることにより、請求項７乃至９のいずれか一項に記載された液処理方法を、液処理装置に実施させる、プログラム。
【請求項１１】
液処理装置を制御する制御装置によって実行されるプログラムが記録された記録媒体であって、
前記プログラムが前記制御装置によって実行されることにより、請求項７乃至９のいずれか一項に記載された液処理方法を、液処理装置に実施させる、記録媒体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１８７８９１（Ｐ２０１１−１８７８９１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５４５０８（Ｐ２０１０−５４５０８）
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【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２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【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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