(57)【要約】【課題】構成を簡素化し、コストを削減しながら、複数の処理部に処理液を安定して供給可能な処理液供給装置および処理液供給方法を提供する。【解決手段】薬液キャビネット１は、基板Ｗに処理液による処理を施すための複数の基板処理部５に処理液を供給する。薬液キャビネット１は、複数の成分液供給源１１〜１５と、成分液を導く複数の成分液供給路２１〜２５と、これらの成分液供給路２１〜２５によって導かれた成分液を合流させて混合することにより処理液を生成する混合部７０と、混合部７０から複数の基板処理部５に処理液を分配する処理液分配路７１とを備えている。成分液供給路２１〜２５には、それぞれ自動流量調整弁５１〜５５が介装されている。成分液供給源１１〜１５と自動流量調整弁５１〜５５との間には、成分液レギュレータ３１〜３５が介装されており、成分液供給路２１〜２５の成分液供給圧力を等圧に制御する。【選択図】図１
2010232521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象に処理液による処理を施すための複数の処理部に処理液を供給するための処理液供給装置であって、
複数の成分液供給源と、
前記複数の成分液供給源からの成分液をそれぞれ導く複数の成分液供給路と、
前記複数の成分液供給路によって導かれた成分液を合流させて混合することにより処理液を生成する混合部と、
前記混合部から前記複数の処理部に処理液を分配する処理液分配路と、
前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装されたオリフィス開度調整機構と、
前記複数の成分液供給源から前記成分液供給路を介して前記オリフィス開度調整機構に導かれる成分液の供給圧力を等圧に制御する供給圧力制御手段と
を含む、処理液供給装置。
【請求項２】
前記供給圧力制御手段が、前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装された複数の気体駆動型圧力調整弁と、前記複数の気体駆動型圧力調整弁に、共通に圧力制御された駆動用気体を供給する駆動用気体供給手段とを含む、請求項１記載の処理液供給装置。
【請求項３】
前記複数の成分液供給源が、それぞれ、成分液を貯留する密閉タンクを含み、前記密閉タンクに前記成分液供給路が接続されており、
前記供給圧力制御手段が、前記複数の成分液供給源の前記密閉タンクに、共通に圧力制御された加圧用気体を供給する加圧気体供給手段を含む、請求項１記載の処理液供給装置。
【請求項４】
前記処理液分配路に介装され、前記混合部から前記複数の処理部への処理液の流量を個別に制御する複数の流量制御器をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理液供給装置。
【請求項５】
処理対象に処理液による処理を施すための複数の処理部に処理液を供給するための処理液供給方法であって、
複数の成分液供給源から複数の成分液供給路によってそれぞれ導かれた複数種類の成分液を合流させて混合することにより処理液を生成する工程と、
前記混合部から前記複数の処理部に処理液を分配する工程と、
前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装されたオリフィス開度調整機構の開度を調整する工程と、
前記複数の成分液供給源から前記成分液供給路を介して前記オリフィス開度調整機構に導かれる成分液の供給圧力を等圧に制御する工程と
を含む、処理液供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板等の処理対象を処理するための処理液を供給するための装置および方法に関する。処理対象の一例としての基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体素子の製造工程では基板の一例としての半導体ウエハに対して処理液を用いた処理が施される。また、液晶表示装置その他の表示装置の製造工程では、ガラス基板等の表面に対して処理液を用いた処理が施される。このような処理を実行するための基板処理装置の一つの例は、基板を一枚ずつ処理する枚葉式基板処理装置である。枚葉式基板処理装置は、１枚の基板を保持して回転するスピンチャックと、スピンチャックに保持された基板に処理液（薬液またはリンス液）を供給する処理液ノズルとを有する基板処理部を処理装置本体に備えている。処理液ノズルに対して処理液を供給するために、処理装置本体とは別に薬液キャビネットが備えられる。薬液キャビネットと処理装置本体との間は配管で接続される。この配管を介して、薬液キャビネットから処理装置本体内の処理液ノズルへと処理液（薬液）が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２５８４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
処理液は、複数の成分液の混合液からなる場合がある。たとえば、第１薬液原液、第２薬液原液および純水（ＤＩＷ：脱イオン水）を所定混合比で混合して、基板処理用の薬液が調製される場合がある。より具体的には、第１薬液原液としてアンモニア水を用い、第２薬液原液として過酸化水素水を用い、アンモニア水、過酸化水素水および純水を所定の混合比で混合することにより、ＳＣ１と呼ばれる薬液を調製することができる。また、第１薬液原液として塩酸を用い、第２薬液原液として過酸化水素水を用いて、塩酸、過酸化水素水および純水を所定の混合比で混合することにより、ＳＣ２と呼ばれる薬液を調製することができる。
【０００５】
このような混合液を処理液として供給する薬液キャビネットは、複数の成分液を混合する混合機構を備えている。混合機構は、たとえば、複数の成分液供給源からの成分液供給路に接続された多連弁と、各成分液供給路に介装された流量制御器（フローコントローラ）とで構成することができる。この構成により、流量制御器によって制御された流量で複数の成分液が多連弁に流入して合流することにより、所定の混合比で混合された処理液が調製される。この処理液を基板処理部へと供給すればよい。
【０００６】
処理装置本体に複数の基板処理部が備えられる場合には、薬液キャビネットには同数の前記混合機構を備える必要がある。つまり、複数の基板処理部に対して一つの混合機構を共用することができない。これは、複数の成分液供給路にそれぞれ介装された流量制御器によって制御された流量値によって、多連弁から流出する処理液の流量値が固定的に定まるからである。複数の基板処理部の一つにおいて処理液ノズルから処理液が吐出されるときには、当該固定流量値で処理液ノズルから処理液が吐出される。２つ以上の基板処理部において処理液ノズルからの処理液吐出が同時に行われるとすれば、各処理液ノズルからの吐出流量は、必然的に前記固定流量よりも少なくなる。むろん、半導体ウエハ等の処理工程においては、処理液ノズルからの吐出流量は基板処理に重大な影響を与えるから、十分な精度で制御される必要があり、前述のような流量変動は許容されない。よって、基板処理部の数に応じた混合機構を薬液キャビネットに備えて、十分な基板処理品質を確保する必要がある。
【０００７】
ところが、基板処理部の数と同数の混合機構を設けるとすると、高価な部品である流量制御器が多数必要となる。具体的には、混合機構の個数に各混合機構で混合される成分液の種類数を乗じた個数の流量制御器を薬液キャビネットに備える必要がある。そのため、構成が複雑になるうえ、薬液キャビネットの製造コストが高くつくという問題がある。
そこで、この発明の目的は、構成を簡素化し、コストを削減しながら、複数の処理部に処理液を安定して供給可能な処理液供給装置および処理液供給方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、処理対象（Ｗ）に処理液による処理を施すための複数の処理部に処理液を供給するための処理液供給装置（１）であって、複数の成分液供給源（１１〜１５）と、前記複数の成分液供給源からの成分液をそれぞれ導く複数の成分液供給路（２１〜２５）と、前記複数の成分液供給路によって導かれた成分液を合流させて混合することにより処理液を生成する混合部（７０）と、前記混合部から前記複数の処理部に処理液を分配する処理液分配路（７１）と、前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装されたオリフィス開度調整機構（５１〜５５：たとえば、開度調整機構付き流量調整弁）と、前記複数の成分液供給源から前記成分液供給路を介して前記オリフィス開度調整機構に導かれる成分液の供給圧力を等圧に制御する供給圧力制御手段（３０〜３５；９８）とを含む、処理液供給装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表すが、特許請求の範囲を実施形態に限定する趣旨ではない。以下、この項において同じ。
【０００９】
この構成によれば、複数の成分液が混合部で合流することによって、それらの混合液からなる処理液が調製される。この処理液が、処理液分配路を介して、複数の処理部に分配される。混合部に成分液を導く複数の成分液供給路には、オリフィス開度調整機構がそれぞれ介装されている。したがって、混合部での成分液の混合比は、複数のオリフィス開度調整機構において調整された開度（オリフィス開度）に従う。
【００１０】
供給圧力制御手段は、複数のオリフィス開度調整機構の各一次側（成分液供給源側）における成分液の供給圧力を等しい値に制御する。これにより、混合部の下流側（処理液分配路および基板処理部）における流量の変化によらずに、混合部における成分液の混合比を複数のオリフィス開度調整機構における開度の比に保持することができる。以下、詳しく説明する。
【００１１】
複数の成分液供給路においてオリフィス開度調整機構の一次側の供給圧力が等しいので、成分液供給路におけるオリフィス開度調整機構の一次側と二次側（混合部側）との間における圧力損失はいずれの成分液供給路においても等しい。つまり、供給圧制御手段による圧力制御位置から混合部までの差圧（圧力差）はいずれの成分液供給路においても等しい。この差圧を混合前差圧ΔＰ１ということにする。一方、混合部から処理部における処理液吐出点までの差圧を混合後差圧ΔＰ２ということにする。供給圧力制御手段が供給圧力を或る値Ｐに制御しているとすると、Ｐ＝ΔＰ１＋ΔＰ２である。
【００１２】
混合後差圧ΔＰ２は、複数の処理部において実際に吐出されている処理液総流量に依存する。より具体的には、複数の処理部のうち実際に処理液が吐出されている処理部の数に依存する。つまり、処理液吐出が行われている処理部の数が多いほど混合後差圧ΔＰ２は小さくなる。供給圧力Ｐが一定値のとき、混合後側差圧ΔＰ２が小さくなれば、それに応じて混合前差圧ΔＰ１が大きくなる。したがって、それに応じて、複数の成分液供給路における各流量が増加する。逆に、処理液吐出が行われている処理部の数が少ないほど差圧ΔＰ２は大きくなるから、混合前差圧ΔＰ１が小さくなる。したがって、それに応じて複数の成分液供給路における各流量が減少する。複数の成分液供給路の各流量は、混合前差圧ΔＰ１に応じて同様に変化するので、流量によらずに、混合部における成分液の混合比には実質的な変化は生じない。
【００１３】
こうして、混合部の下流側において必要とされる総流量（具体的には処理液吐出が行われる処理部の数）に応じて、混合部の上流側における複数の成分液の供給流量を変動させることができ、かつ、成分液の混合比を一定に保持することができる。これにより、混合部から上流側の構成を複数の処理部に対して共用することができるので、構成を簡単にすることができ、それに応じて装置の製造コストを低減することができる。
【００１４】
複数の処理部における処理液吐出流量は等しくてもよいし、等しくなくてもよい。処理液吐出流量が等しくないときには、処理液吐出が行われている処理部の数が同じでも、どの処理部において処理液吐出が行われているかに応じて、混合部の下流側で必要とされる総流量が変化することになる。この発明の構成は、このような必要総流量変動に対しても、問題なく対応可能である。
【００１５】
なお、供給圧力Ｐは一定値に保持されることが好ましいが、多少の変動があっても、この圧力変動は複数の成分液供給路において等しく生じるので、成分液の混合比に影響はない。
前記オリフィス開度調整機構は、流量制御器であってもよいし、開度調整弁であってもよい。開度調整弁は、手動弁（たとえば手動ニードル弁）であってもよいし、モータ等のアクチュエータ付きの自動開度調整弁（たとえばオートニードル弁）であってもよい。
【００１６】
また、前記混合部は、配管状の混合部（たとえばマニホールド）であってもよい。また、前記複数の成分液供給路には、それぞれ開閉弁（６１〜６５）が介装されていてもよい。この場合に、前記混合部は、当該開閉弁と処理液混合部とが一体化された多連弁の形態を有していてもよい。
前記複数の処理部は、それぞれ、処理対象に向けて処理液を供給する処理液ノズル（８）と、前記処理液ノズルへの処理液の供給／吐出を制御する開閉弁（９）とを含むものであってもよい。各処理部において処理液の吐出／停止が制御されると、混合部の下流側で必要とされる処理液流量が変化するが、それに対応するように混合部の上流側の流量が変化するので、十分な流量の処理液を各処理部に供給できる。その場合において、成分液の混合比には実質的な変動は生じない。
【００１７】
請求項２記載の発明は、前記供給圧力制御手段が、前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装された複数の気体駆動型圧力調整弁（３１〜３５）と、前記複数の気体駆動型圧力調整弁に、共通に圧力制御された駆動用気体を供給する駆動用気体供給手段（３０）とを含む、請求項１記載の処理液供給装置である。
この構成によれば、複数の成分液供給路にそれぞれ介装された気体駆動型の圧力調整弁に対して、共通に圧力制御された駆動用気体を供給する構成であるので、複数の成分液供給路における供給圧力を確実に等圧に制御することができる。また、気体駆動型の圧力調整弁は、耐食性を有する構造とすることができるから、腐食性の薬液を成分液として用いることができる。
【００１８】
請求項３記載の発明は、前記複数の成分液供給源が、それぞれ、成分液を貯留する密閉タンク（８１〜８５）を含み、前記密閉タンクに前記成分液供給路が接続されており、前記供給圧力制御手段が、前記複数の成分液供給源の前記密閉タンクに、共通に圧力制御された加圧用気体を供給する加圧気体供給手段（９８）を含む、請求項１記載の処理液供給装置である。
【００１９】
この構成によれば、密閉タンクに加圧用気体を供給することで、密閉タンク内の圧力が高まり、それに伴って、密閉タンク内の成分液が成分液供給路に押し出される。その際に、共通に圧力制御された加圧用気体を複数の成分液供給源の密閉タンクに供給することで、複数の成分液供給路における供給圧力を等圧に制御することができる。
請求項４記載の発明は、前記処理液分配路に介装され、前記混合部から前記複数の処理部への処理液の流量を個別に制御する複数の流量制御器（７５）をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の処理液供給装置である。
【００２０】
この構成によれば、混合部と各処理部との間に流量制御器を設けてあるので、各処理部において、確実に一定流量の処理液を吐出することができる。流量制御器は処理部ごとに設ける必要があるが、処理部ごとに成分液混合機構を設け、各成分液混合機構において成分液毎に流量制御器を設ける場合に比較すると、格段に少数の流量制御器で足りる。
処理液分配路に介装される複数の流量制御器は、処理液流量を等しい値に制御するものであってもよいし、異なる値に制御するものであってもよい。
【００２１】
請求項５記載の発明は、処理対象（Ｗ）に処理液による処理を施すための複数の処理部（５）に処理液を供給するための処理液供給方法であって、複数の成分液供給源（１１〜１５）から複数の成分液供給路（２１〜２５）によってそれぞれ導かれた複数種類の成分液を合流させて混合することにより処理液を生成する工程と、前記混合部から前記複数の処理部に処理液を分配する工程と、前記複数の成分液供給路にそれぞれ介装されたオリフィス開度調整機構（５１〜５５）の開度を調整する工程と、前記複数の成分液供給源から前記成分液供給路を介して前記オリフィス開度調整機構に導かれる成分液の供給圧力を等圧に制御する工程とを含む、処理液供給方法である。
【００２２】
この方法により、請求項１の発明と同様の作用効果を実現できる。むろん、この方法に関しても、処理液供給装置の発明と同様の変更を施すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の第１の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。
【図２】この発明の第２の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の第１の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。処理液供給装置としての薬液キャビネット１は、処理装置本体２とともに、基板処理装置３を構成している。処理装置本体２には、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型の基板処理部５が複数個備えられている。薬液キャビネット１は、基板処理部５に向けて調合済みの薬液を処理液として供給するものである。基板Ｗは、たとえば、半導体ウエハであってもよい。
【００２５】
基板処理部５は、処理カップ６と、スピンチャック７と、処理液ノズル８とを備えている。処理カップ６は、筒状の容器体であり、その内方に処理空間を区画している。この処理空間にスピンチャック７が収容されている。スピンチャック７は、基板Ｗをほぼ水平姿勢に保持して基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線周りに回転させる基板保持回転機構である。処理液ノズル８は、スピンチャック７に保持されている基板Ｗの表面（図１の例では上面）に向けて処理液を供給する。これにより、基板Ｗの表面が処理液によって処理される。
【００２６】
薬液キャビネット１は、成分液供給源１１〜１５と、成分液供給路２１〜２５と、精密電空レギュレータ３０と、成分液レギュレータ３１〜３５と、流量計４１〜４５と、自動流量調整弁５１〜５５と、成分液バルブ６１〜６５と、混合部７０とを備えている。成分液供給源１１〜１５は、種類の異なる成分液を供給するものである。
たとえば、成分液供給源１１は、第１薬液原液としてのアンモニア水（ＮＨ４ＯＨ）を第１成分液として供給し、成分液供給源１２は第２薬液原液としての塩酸（ＨＣｌ）を第２成分液として供給し、成分液供給源１３は第３薬液原液としての過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）を第３成分液として供給し、成分液供給源１４は第４薬液原液としてのフッ酸を第４成分液として供給する。また、成分液供給源１５は、希釈液としての純水（ＤＩＷ：脱イオン水）を第５成分液として供給する。むろん、成分液の種類および数は一例であり、別の種類の成分液が用いられてもよいし、５種類未満または６種類以上の成分液を用いてもよい。なお、「薬液原液」とは、混合部７０で混合される前の薬液を意味するものとする。
【００２７】
成分液供給路２１〜２５は、各一端が成分液供給源１１〜１５に接続され、各他端が共通に混合部７０に接続されている。これにより、成分液供給路２１〜２５は、成分液供給源１１〜１５からの成分液を混合部７０へと導く。
成分液供給路２１には、成分液供給源１１側から順に、成分液レギュレータ３１、流量計４１、自動流量調整弁５１、および成分液バルブ６１が介装されている。成分液供給路２２には、成分液供給源１２側から順に、成分液レギュレータ３２、流量計４２、自動流量調整弁５２、および成分液バルブ６２が介装されている。また、成分液供給路２３には、成分液供給源１３側から順に、成分液レギュレータ３３、流量計４３、自動流量調整弁５３、および成分液バルブ６３が介装されている。さらに、成分液供給路２４には、成分液供給源１４側から順に、成分液レギュレータ３４、流量計４４、自動流量調整弁５４、および成分液バルブ６４が介装されている。同様に、成分液供給路２５には、成分液供給源１５側から順に、成分液レギュレータ３５、流量計４５、自動流量調整弁５５、および成分液バルブ６５が介装されている。
【００２８】
成分液レギュレータ３１〜３５は、成分液供給源１１〜１５からの成分液の供給圧力をそれぞれ調節する供給圧力調節装置である。成分液レギュレータ３１〜３５は、この実施形態では、空気駆動型（気体駆動型）レギュレータで構成されており、腐食性の薬液に対する耐久性のある耐薬液仕様となっている。成分液レギュレータ３１〜３５には、精密電空レギュレータ３０によって圧力制御された駆動空気（駆動気体）が、駆動空気配管３６を介して、共通に与えられている。つまり、成分液レギュレータ３１〜３５は、共通の駆動空気によって駆動されるようになっており、これにより、複数の成分液は、等しい供給圧力で混合部７０に向けて供給されることになる。
【００２９】
流量計４１〜４５は、成分液レギュレータ３１〜３５と自動流量調整弁５１〜５５との間で成分液供給路２１〜２５に介装されており、該当する成分液供給路２１〜２５を流れる成分液の流量を計測する。計測結果は、制御装置５０に入力されるようになっている。
自動流量調整弁５１〜５５は、それぞれ内部の成分液流通路にオリフィスを有しており、そのオリフィス開度を調整することができるオリフィス開度調整機構である。具体的には、自動流量調整弁５１〜５５は、たとえば、モータ等のアクチュエータ付のニードルバルブ（オートニードルバルブ）で構成することができ、制御装置５０によって開度が制御されるようになっている。成分液レギュレータ３１〜３５によって、成分液供給路２１〜２５における成分液の供給圧力が等圧に制御されているので、自動流量調整弁５１〜５５の開度の比は、成分液供給路２１〜２５を通る成分液の流量比に等しくなる。
【００３０】
成分液バルブ６１〜６５は、自動流量調整弁５１〜５５と混合部７０との間で、成分液供給路２１〜２５をそれぞれ開閉する開閉弁である。たとえば、これらの成分液バルブ６１〜６５は、空気駆動型（気体駆動型）のバルブで構成することができる。成分液バルブ６１〜６５の開閉は、制御装置５０によって制御されるようになっている。成分液バルブ６１〜６５を選択的に開閉することによって、成分液供給源１１〜１５から供給される任意の１種のみを混合部７０に供給したり、任意の２種以上の成分液を混合部７０に供給したりすることができる。２つ以上の成分液バルブ６１〜６５を開成することによって、混合部７０において、それらの成分液が合流して混合されることになる。このときの混合比は、対応する自動流量調整弁５１〜５５の開度の比に等しい。
【００３１】
混合部７０は、マニホールドで構成され、配管の一部を形成するものである。この混合部７０には成分液供給路２１〜２５の各一端が結合されていて、これらの成分液供給路２１〜２５から供給される成分液が混合部７０の内部で合流し、それらの混合液からなる処理液が調製されるようになっている。成分液バルブ６１〜６５は混合部７０と一体化されていてもよい。すなわち、これらはいわゆる多連弁により構成されていてもよい。
【００３２】
混合部７０と複数の基板処理部５との間は、処理液分配路７１によって接続されている。処理液分配路７１は、一端が混合部７０に接続された１本の集合供給配管７２と、集合供給配管７２の他端側から分岐した複数本の個別供給配管７３とを備えている。個別供給配管７３は、基板処理部５と同数本設けられており、集合供給配管７２と複数の基板処理部５との間をそれぞれ接続するものである。各個別供給配管７３に処理液ノズル８が結合されており、各個別供給配管７３の途中部に処理液バルブ９が介装されている。
【００３３】
また、各個別供給配管７３の途中部には、流量制御器（ＦＣ：フローコントローラ）７５が介装されている。各流量制御器７５は、個別供給配管７３を流通する処理液の流量を、対応する基板処理部５における処理内容に応じて予め定められた流量値に制御する。したがって、対応する基板処理部５の処理液バルブ９を開けば、当該流量値に従う流量で処理液ノズル８から基板Ｗに向けて処理液が吐出されることになる。流量制御器７５における制御流量値は、制御装置５０によって設定される。
【００３４】
各個別供給配管７３には、流量制御器７５と処理液バルブ９との間（処理液ノズル８に近い位置が好ましい）にドレン配管７６が接続されている。このドレン配管７６には、ドレンバルブ７７が介装されている。ドレンバルブ７７の開閉は、制御装置５０によって制御される。
制御装置５０は、マイクロコンピュータとしての基本構成を有するもので、ＣＰＵおよび必要なメモリを含み、必要な制御動作を実行可能なように予めプログラムされている。この制御装置５０は、精密電空レギュレータ３０、自動流量調整弁５１〜５５、成分液バルブ６１〜６５、流量制御器７５、ドレンバルブ７７および処理液バルブ９の動作を制御する。また、制御装置５０には、流量計４１〜４５から、流量測定結果を表す信号が入力されるようになっている。
【００３５】
次に動作について説明する。
一つの具体例として、アンモニア過酸化水素水混合液（いわゆるＳＣ１）を基板Ｗに供給する処理を行う場合の動作について説明する。
制御装置５０は、精密電空レギュレータ３０を制御することにより、第１〜第５成分液の供給圧力（自動流量調整弁５１〜５５の一次側の圧力）を等圧に制御する。また、制御装置５０は、アンモニア水、過酸化水素水および純水にそれぞれ対応する自動流量調整弁５１，５３，５５の開度を所定の混合比に従って制御する。たとえば、アンモニア水：過酸化水素水：純水＝Ａ：Ｂ：Ｃの混合比で混合する場合には、自動流量調整弁５１，５３，５５における開度の比がＡ：Ｂ：Ｃに制御される。これにより、成分液バルブ６１，６３，６５を開いたときに、成分液供給路２１，２３，２５を通って混合部７０へと供給される成分液の流量比がＡ：Ｂ：Ｃとなる。より実際的には、成分液供給路２１，２３，２５を通って供給される成分液の流量比がＡ：Ｂ：Ｃとなるように自動流量調整弁５１，５３，５５の開度を調整し、そのときの開度値を制御装置５０の内部に記憶しておけばよい。
【００３６】
制御装置５０は、必要時に、成分液バルブ６１，６３，６５を開く。この状態で、いずれかの基板処理部５において処理液バルブ９が開かれると、成分液供給路２１，２３，２５から混合部７０へと、複数種類の成分液として、アンモニア水、過酸化水素水および純水が供給される。これらの成分液は、混合部７０において合流して混合され、これにより、アンモニア過酸化水素水混合液（ＳＣ１）が調製される。このアンモニア過酸化水素水混合液が、処理液として、処理液分配路７１から基板処理部５へと供給され、処理液ノズル８から基板Ｗに向けて吐出される。
【００３７】
この場合に、複数の基板処理部５のうち処理液バルブ９が開かれた基板処理部５の数によらずに、また、いずれの基板処理部で処理液バルブ９が開かれたかによらずに、混合部７０において適正な混合比Ａ：Ｂ：Ｃで成分液が混合され、かつ、各基板処理部５には適正流量の処理液が供給される。
この原理について説明すれば、次のとおりである。
【００３８】
複数の成分液の一次供給圧力（自動流量調整弁５１〜５５の上流側の圧力）が等しく制御されているので、成分液バルブ６１〜６５が開かれた状態では、いずれの成分液供給路２１〜２５においても、成分液レギュレータ３１〜３５から混合部７０までの差圧は等しい。この差圧を混合前差圧ΔＰ１という。この混合前差圧ΔＰ１を用いると、成分液バルブ６１〜６５が開成されたときの各成分液供給路２１〜２５の流量Ｑ１〜Ｑ５は、次式(1)〜(5)によって表される。
【００３９】
Ｑ１＝ｋ１×Ｃｖ１×（ΔＰ１）1/2／Ｇ１1/2      …(1)
Ｑ２＝ｋ２×Ｃｖ２×（ΔＰ１）1/2／Ｇ２1/2      …(2)
Ｑ３＝ｋ３×Ｃｖ３×（ΔＰ１）1/2／Ｇ３1/2      …(3)
Ｑ４＝ｋ４×Ｃｖ４×（ΔＰ１）1/2／Ｇ４1/2      …(4)
Ｑ５＝ｋ５×Ｃｖ５×（ΔＰ１）1/2／Ｇ５1/2      …(5)
ただし、ｋ１〜ｋ５は定数、Ｃｖ１〜Ｃｖ５は自動流量調整弁５１〜５５のオリフィス開度に対応する圧力損失係数、Ｇ１〜Ｇ５は各成分液の比重である。
【００４０】
上記より、次式が成立する。
Ｑ１：Ｑ２：Ｑ３：Ｑ４：Ｑ５
＝Cv1・k1/G11/2：Cv2・k2/G21/2：Cv3・k3/G31/2：Cv4・k4/G41/2：Cv5・k5/G51/2
圧力損失係数Ｃｖ１〜Ｃｖ５は、オリフィス開度を定めると当該開度に応じた一定値となるから、混合部７０での成分液の混合比（混合部７０に流入する成分液の流量比）は、定数比となり、混合前差圧ΔＰ１の変動によらずに一定に保持される。流量Ｑ１〜Ｑ５は、混合前差圧ΔＰ１の平方根に比例して変動する。
【００４１】
一方、混合部７０から処理液ノズル８の吐出口までの差圧を混合後差圧ΔＰ２とする。成分液レギュレータ３１〜３５によって制御されている成分液の一次供給圧力をＰとすると、次式(6)が成立する。
Ｐ＝ΔＰ１＋ΔＰ２      …(6)
混合後差圧ΔＰ２は、いくつの基板処理部５において処理液ノズル８から処理液が吐出されているかに応じて変動する値である。この混合後差圧ΔＰ２は、処理液吐出が行われている基板処理部５の数が多いほど低く、少ないほど高くなる。むろん、複数の基板処理部５における吐出流量が異なる場合には、いずれの基板処理部５で処理液吐出が行われているかに応じて、混合後差圧ΔＰ２が変動する。つまり、処理装置本体２に供給すべき総流量が多いほど混合後差圧ΔＰ２が低くなり、当該総流量が少ないほど混合後差圧ΔＰ２が高くなる。
【００４２】
一次供給圧力Ｐが固定値に制御されている場合、前記式(6)より、混合後差圧ΔＰ２が減少すれば、混合前差圧ΔＰ１が大きくなる。したがって、前記(1)〜(5)式から理解されるとおり、成分液の流量が増加する。これにより、処理液吐出が行われている基板処理部５の数が多いときには、成分液の流量が増加し、その結果、混合部７０から集合供給配管７２へと導出される処理液の流量が増加することになる。つまり、集合供給配管７２へは、処理装置本体２側で必要とされる処理液総流量に応じた流量の処理液が導出されることになる。これにより、各基板処理部５において、処理液流量が不足することがなく、流量制御器７５によって制御された流量で、処理液を基板Ｗに供給できる。むろん、前述のとおり、処理液を構成する成分液の混合比は適正値に保たれる。
【００４３】
次に、自動流量調整弁５１〜５５の開度の設定方法について説明する。開度の設定は手動調整によって行ってもよいし、制御装置５０の働きによる自動調整によって行ってもよい。
まず、手動調整について説明する。手順は、次のとおりである。
手順Ａ１：処理液の構成成分に該当する成分液バルブ６１〜６５を開く。
【００４４】
手順Ａ２：たとえば、一つの基板処理部５のみで処理液を吐出し、流量制御器７５によって所定の流量に制御する。
手順Ａ３：流量計４１〜４５を見ながら、制御装置５０に指令を与えて、自動流量調整弁５１〜５５の開度を変化させる操作を行う。そして、所定の混合比に等しい流量比となったときの開度データを制御装置５０の内部のメモリに記憶させるための操作を行う。これらの操作は、制御装置５０に接続された操作端末（たとえば、キーボードやポインティングデバイスを含む操作装置）から行えばよい。
【００４５】
手順Ａ４：成分および／または混合比の異なる複数種類の処理液に関して開度データを制御装置５０に登録するときには、手順Ａ１〜Ａ３を繰り返す。
次に、自動調整について説明する。手順は、次のとおりである。
手順Ｂ１：制御装置５０は、予め定めた総流量（たとえば、所定数（１個でもよいし全部でもよい）の基板処理部５への供給総流量に相当する一定値）を、調製すべき処理液の混合比で按分し、各成分液の個別流量を求める。具体的には、総流量をＱとし、アンモニア水、過酸化水素水および純水をＡ：Ｂ：Ｃで混合する場合には、次式に従って、アンモニア水の個別流量Ｑ１、過酸化水素水の個別流量Ｑ３、および純水の個別流量Ｑ５を求めればよい。
【００４６】
Ｑ１＝Ａ・Ｑ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）      …(7)
Ｑ３＝Ｂ・Ｑ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）      …(8)
Ｑ５＝Ｃ・Ｑ／（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）      …(9)
手順Ｂ２：制御装置５０は、調製すべき処理液を構成する成分液に対応する成分液バルブ６１〜６５を開く。また、前記総流量に対応する基板処理部５の処理液バルブ９が開かれる。この状態で、制御装置５０は、流量計４１〜４５の出力を参照し、手順Ｂ１で求めた個別流量が達成されるように、対応する自動流量調整弁５１〜５５の開度を調節する。
【００４７】
手順Ｂ３：自動流量調整弁５１〜５５の調節が終了したら、制御装置５０は、そのときの自動流量調整弁５１〜５５の開度を維持する。
手順Ｂ４：制御装置５０は、必要に応じて、前記調整後の開度を表す開度データを内部のメモリに登録する。
手順Ｂ５：成分および／または混合比の異なる複数種類の処理液に関する開度データを制御装置５０に登録するときには、手順Ｂ１〜Ｂ４を繰り返す。
【００４８】
このようにして、制御装置５０の内部のメモリには、処理液の種類に対応した開度データが登録されることになる。登録された開度データは、基板処理に際して、使用する処理液の種類に応じてメモリから読み出される。制御装置５０は、その読み出された開度データに基づいて、流量調整弁５１〜５５を制御する。これにより、各流量調整弁５１〜５５の開度は、予めメモリに登録されたとおりの開度に制御される。
【００４９】
使用する処理液の種類を変更する場合（成分液の混合比を変更する場合を含む）の手順は次のとおりである。この手順は、作業者が操作端末から制御装置５０に指令を与えて行ってもよいし、制御装置５０の制御動作によって自動で行われてもよい。
手順Ｃ１：各個別供給配管７３に接続されたドレン配管７６途中のドレンバルブ７７を開く。ドレンバルブ７７を開く代わりに、変更後の処理液を用いた処理に使用する処理液ノズル８に対応した処理液バルブ９を開いてもよい。
【００５０】
手順Ｃ２：純水に対応した成分液バルブ６５のみを開き、所定の流量で所定時間だけ純水を供給する。これにより、混合部７０および処理液分配路７１（処理液バルブ９を開くときにはさらに処理液ノズル８）内に残留する薬液成分を純水に置換する。
手順Ｃ３：変更後の処理液の種類に応じた成分液バルブ６１〜６５を開き、対応する自動流量調整弁５１〜５５を当該処理液の種類に応じた開度に制御する。この状態で所定の総流量で所定時間だけ当該処理液を供給する。これにより、混合部７０および処理液分配路７１（処理液バルブ９を開くときにはさらに処理液ノズル８）内の純水が、変更後の処理液に置換される。
【００５１】
この後、未処理の基板Ｗを基板処理部５に導入して、基板Ｗに対する処理を開始すればよい。
手順Ｃ１において、ドレンバルブ７７を開いて排液することとすれば、基板処理への影響を最小限に抑制できる。また、手順Ｃ１において、処理液バルブ９を開くこととすれば、処理液ノズル８まで含めた処理液供給路全体の残留処理液を純水に置換し、さらに、その純水を次に使用する処理液に置換できる。
【００５２】
以上のように、この実施形態によれば、成分液供給源１１〜１５から混合部７０に至る構成が、複数の基板処理部５によって共用されている。これにより、構成が著しく簡単になっており、薬液キャビネット１を低コストで提供できる。しかも、混合部７０の下流側において必要とされる処理液総流量が変動すれば、それに応じて各成分液の流量が変動し、処理液流量が不足することがない。そして、処理液を構成する成分液の混合比は、混合部７０の下流側において必要とされる処理液総流量の変動によらずに、一定に保持することができる。しかも、各基板処理部５に処理液を供給する個別供給配管７３には、流量制御器７５を配置している。よって、基板Ｗに対して、複数の成分液を所定の混合比で正確に混合して調製された処理液を必要な流量で供給することができるから、高品質な基板処理が可能となる。
【００５３】
また、各成分液供給路２１〜２５に流量制御器を設ける必要がなく、安価な自動流量調整弁５１〜５５および成分液レギュレータ３１〜３５等を配置すれば足りる。これによっても、コストの低減を図ることができる。むろん、複数の基板処理部のそれぞれに対応して成分液を混合する混合機構を設け、各混合機構において複数の成分液配管にそれぞれ流量制御器を介装する構成に比較すれば、著しく製造コストを削減することができる。
【００５４】
図２は、この発明の第２の実施形態に係る処理液供給装置の構成を説明するための概念図である。この図２において、前述の図１に示された各部の対応部分には、図２中と同一参照符号を付して示す。
この実施形態では、成分液供給源１１〜１５に供給圧力制御手段が備えられている。より具体的には、成分液供給源１１〜１５は、それぞれ、成分液を貯留する密閉タンク８１〜８５を備えている。密閉タンク８１〜８５内には、成分液供給路２１〜２５の入口端部を形成する配管２１ａ〜２５ａがそれぞれ導入されている。配管２１ａ〜２５ａは、各入口端が、密閉タンク８１〜８５内に貯留された成分液中に液没するように、密閉タンク８１〜８５内に配置されている。
【００５５】
一方、密閉タンク８１〜８５には、加圧気体供給路８８が接続されている。より具体的には、加圧気体供給路８８は、主配管９０と、この主配管９０から密閉タンク８１〜８５へとそれぞれ分岐した分岐配管９１〜９５とで形成されている。分岐配管９１〜９５は、それぞれ、密閉タンク８１〜８５の内部空間（成分液の液面よりも上方の空間）と連通している。主配管９０には、加圧気体供給源８９からの加圧気体（たとえば窒素ガス等の不活性ガス）が供給されるようになっている。主配管９０の途中部には、分岐配管９１〜９５への分岐位置よりも上流側に、制御装置５０によって制御される精密電空レギュレータ９８が介装されている。この精密電空レギュレータ９８によって圧力制御された加圧気体が、分岐配管９１〜９５を介して、密閉タンク８１〜８５に共通に供給される。
【００５６】
この構成により、自動流量調整弁５１〜５５の上流側における成分液の供給圧力を等しくすることができるから、前述の第１の実施形態の場合と同様の効果を実現できる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明は、さらに他の形態で実施することもできる。たとえば、前述の実施形態では、アンモニア水、過酸化水素水および純水を混合してアンモニア過酸化水素水混合液（ＳＣ１）を調製する具体例について説明したが、むろん、前述の薬液キャビネット１は、塩酸、過酸化水素水および純水を混合して塩酸過酸化水素水（ＳＣ２）を調製して、基板処理部５に供給することができる。また、一種類の薬液（アンモニア水、塩酸、過酸化水素水、フッ酸）を純水で所定濃度に希釈して処理液とし、基板処理部５に供給することもできる。また、基板処理部５は、基板Ｗを１枚ずつ処理する枚葉型以外にも、複数の基板Ｗを一括で処理液槽に浸漬させて処理する、いわゆるバッチ型であってもよい。
【００５７】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１    薬液キャビネット
２    処理装置本体
３    基板処理装置
５    基板処理部
６    処理カップ
７    スピンチャック
８    処理液ノズル
９    処理液バルブ
１１〜１５    成分液供給源
２１〜２５    成分液供給路
３０    精密電空レギュレータ
３１〜３５    成分液レギュレータ
３６    駆動空気配管
４１〜４５    流量計
５０    制御装置
５１〜５５    自動流量調整弁
６１〜６５    成分液バルブ
７０    混合部
７１    処理液分配路
７２    集合供給配管
７３    個別供給配管
７５    流量制御器
７６    ドレン配管
７７    ドレンバルブ
８１〜８５  密閉タンク
８８    加圧気体供給路
８９    加圧気体供給源
９０    主配管
９１〜９５    分岐配管
９８    精密電空レギュレータ
Ｗ    基板
【図１】
2010232521.tif 000003
【図２】
2010232521.tif 000004